Задание по работе.

1. Изучить порядок применения измерительных приборов при проверке усилителей звуковой частоты.

2. Проверить чувствительность, выходную мощность, снять АЧХ и вычислить коэффициент гармоник.

3. Полученные данные оформить, (при необходимости графически), в отчете за работу. Сделать вывод.

Методические указания по выполнению работы.

1. Ознакомиться с измерительными приборами и оборудованием рабочего места.

2. Подключить приборы для проверки усилителя согласно рис. 10.

Рис. 10 Структурная схема для подключения приборов для проверки усилителя

Подключение приборов для проверки УЗЧ показано на рис. 10.

Для исключения влияния наводок входные цепи усилителя (провода от генератора ЗЧ и вольтметра) необходимо экранировать. Если входное сопротивление усилителя (каскада) не равно выходному сопротивлению генератора, то сигнал с генератора подают через согласующее устройство, состоящее из резисторов R1, R2.

Величина сопротивления резистора R1 равна выходному сопротивле­нию генератора. При этом общее сопротивление, подключенное к входу усилителя (каскада), станет равным:

R _{ВЫХ.ОБЩ.} =R_{ВЫХ.ГЕН.} R1 /(R _{ВЫХ.ГЕН.} + R1).

Проверку УЗЧ и отдельных каскадов осуществляют методом промежу­точных измерений, подавая на вход напряжение с генератора звуковой частоты 1 кГц, а величина напряжения равна чувствительности усилителя (каскада), и измеряют напряжение на выходе. При исправном усили­теле (каскаде) сигнал проходит на выход, а на экране осциллографа должна быть неискаженная синусоида. Если сигнал на выход усилителя не проходит, то после тщательного внешнего осмотра и проверки наличия напряжения питания производят покаскадную проверку на прохождение сигнала до обнаружения каскада, через который сигнал не проходит. В неисправном каскаде измеряют режим питания усилительного элемен­та, проверяют другие детали и соединения между ними до обнаружения неисправной и, устранив причины выхода ее со строя, заменяют.

Отклонение формы сигнала от синусоидальной свидетельствует о неисправностях в схеме усилителя. На экране осциллографа хорошо заметны большие искажения сигнала (более 10%). Для более точной оценки формы сигнала осциллограф, изменив его чувствительность, сначала подключают к выходу генератора ЗЧ, а затем сразу к выходу усилителя. Легче заметить отличия формы сигнала при использовании двухлучевого осциллографа, когда на экране видны сразу два сигнала: от генератора ЗЧ и выходной с усилителя, а их можно совместить.

Проверка основных параметров узч

Чувствительность УЗЧ. Под чувствительностью УЗЧ понимается минимальный уровень входного сигнала, обеспечивающий номинальную входную мощность при максимальном усилении.

Для ее измерения к входу усилителя подключают ГЗЧ и милливольт­метр (рис. 10), к выходу усилителя — нагрузку, параллельно которой подключается вольтметр. Регулятор громкости усилителя устанавливают в положение максимального усиления, регуляторы тембра в положение О дБ. На ГЗЧ устанавливают частоту 1000 Гц и выходное напряжение несколько ниже ожидаемой чувствительности (величину контролируют вольтметром). Затем постепенно увеличивают напряжение на выходе генератора до момента, когда напряжение на нагрузке достигнет величи­ны, соответствующей номинальной мощности (U_ВЫХ=√P_HOMR_H) Значение напряжения на выходе генератора и будет равно чувствительности для данного входа усилителя. Аналогично проверяется чувствительность других входов усилителя.

Проверка выходной мощности усилителя производится аналогично проверке чувствительности. На вход усилителя подается сигнал напряжением, равным чувствительности данного входа, и измеряется напряжение на нагрузке. Величина номинальной выходной мощности определяется из выражения P_BЫХ=U²_BЫХ/R_H. При выходной мощности, оказавшейся ниже номинальной, проверяют чувствительность отдельных блоков анало­гично предыдущему измерению

Проверка АЧХ усилителя АЧХ — это зависимость коэффициента усиления от частоты. Для этого ко входу УЗЧ присоединяют генератор 3Ч, а параллельно нагрузке — вольтметр (см. рис. 10). Регулятор гром­кости усилителя устанавливают в положение максимального усиления, а регуляторы тембра в положение 0 дБ. Напряжение сигнала на входе усилителя устанавливают равным чувствительности данного входа и все время его величину поддерживают неизменной. Изменяя частоту генера­тора от нижней до верхней, измеряют напряжение на нагрузке и опреде­ляют коэффициент усиления K_f =U_BЫX/U_BX Данные измерений и расчетов записывают и по ним строят график АЧХ. (Таб. 1)

Частота

Гц

U _ВЫХ (В)

К_УСИЛ.

Проверка нелинейных искажений УЗЧ. Нелинейные искажения — это появление в выходном сигнале УЗЧ спектральных составляющих (гармоник), отсутствующих во входном сигнале. Причиной этих искажений является нелинейность вольтамперных характеристик усилительных элементов (транзисторов, микросхем). От величины нелинейных искажений значительно зависит качество работы УЗЧ («естественность» звучания). К параметрам, характери­зующим величину нелинейных искажений, относят коэффициент гармо­ник (К_Γ) и коэффициент интермодуляционных искажений (Ким). Причем величина Ким в большей степени определяет качество работы УЗЧ. В высо­коклассных усилителях величины Кг и Ким достигают тысячных долей процента. Для измерения К_Г приборы подключают согласно структурной схеме (см. рис. 10). Значение К_Г проверяют на разных частотах (указанных в технических характеристиках УЗЧ) при номинальной мощности сигнала на выходе.

На вход УЗЧ подают сигнал с ЗГЧ напряжением, равным чувствительности данного входа. Параллельно нагрузке подключают измеритель нелинейных искажений. Генератор 3Ч должен иметь собственный К_Г хотя бы в 10 раз ниже ожидаемого значения К_Г усилителя.

При завышенных значениях Кг тщательно проверяют и устанав­ливают указанные на схеме режимы транзисторов по постоянному и переменному току (начиная с выходных); подбирают и устанавливают выходные, предвыходные транзисторы с одинаковым коэффициентом передачи тока; проверяют и подбирают элементы цепей отрицательных обратных связей; проверяют амплитудную характеристику усилителя, а по ней возможные уровни входных сигналов. Для более точного опреде­ления каскадов, вносящих завышенные нелинейные искажения, можно проверить коэффициент гармоник отдельно предварительного усилителя и усилителя мощности. После ремонта и регулировки УЗЧ производят проверку симметрии схемы УЗЧ. Для этого на его вход подают сигнал частотой 1000 Гц, напряжением, равным чувствительности устройства, параллельно нагрузке подключают осциллограф, регулятор громкости устанавливается в положение максимального усиления. Делителем входного сигнала осциллографа добиваются размера осциллограммы, примерно равного половине высоты экрана. Затем увеличивают напряже­ние на входе усилителя до появления ограничения сигнала на его выходе (наблюдая форму сигнала на экране осциллографа). Если ограничение наступает у обоих полупериодов одновременно, значит, схема симметрична, а если не одновременно, то она не симметрична. В последнем случае проверить равенство напряжений питания обоих плеч усилителя мощности, режимы усилительных элемен­тов, коэффициенты передачи тока выходных, предвыходных транзисторов обоих плеч (должны быть равны).