Лабораторное задание. 1. Ознакомиться с конструкцией и схемой (рис.1.8) лабораторной установки, с расположением органов регулировки

1. Ознакомиться с конструкцией и схемой (рис.1.8) лабораторной установки, с расположением органов регулировки, гнезд для подключения осциллографа, со шкалами измерительных приборов на передней панели стойки.

Подготовить двухканальный осциллограф к одновременному наблюдению напряжения на коллекторе uк(t) и тока коллектора iк(t). Для этого вход первого канала осциллографа должен быть соединен с гнездом ² Uк² на правой боковой стенке блока установки, вход второго канала – с выходом переключателя ² S4². Синхронизация осциллографа обеспечивается соединением гнезда ² Синхр.² на боковой стенке блока с гнездом осциллографа ² Вход² блока ² Синхронизация². При этом тумблер переключения синхронизации на боковой стенке блока должен находиться в положении ² ВЧ². Включить питание осциллографа.

2. Подготовить установку к работе. Для этого следует с помощью тумблеров на передней панели включить питание цепей коллектора и базы. Напряжение на коллекторе фиксированное, Ек = 26 В, смещение на базе Еб» Е¢ б подбирается так, чтобы при отсутствии возбуждения (Uб = 0) ток коллектора был равен 20-30 мА (максимальное отклонение стрелки прибора соответствует току 1 А). При токе коллектора 20-30 мА рабочая точка транзистора КТ903А находится на границе области отсечки и активной области (см. рис.1.2, а), а угол отсечки близок к 90°.

3. Настроить генератор на граничный режим при мощности в нагрузке, указанной преподавателем: (8; 9 или 10 Вт).

Для этого нужно постепенно повышать напряжение возбуждения ручкой ² Uб² и, поддерживая Ебпостоянным, при каждом значении Uбподбирать конденсаторами С9, С10 настройку выходной цепи так, чтобы получить максимальное показание прибора Uн, измеряющего напряжение на нагрузке. При резонансе форма импульса тока коллектора должна быть симметричной. В граничном режиме I_б0/I_к0=0, 05-0, 2, а вершина импульса тока коллектора должна быть плоской или с небольшим провалом.

4. По достижении заданной мощности в нагрузке записать значения Uн, Uк, Uб, Еб и положения ручек конденсаторов С9, С10.

П р и м е ч а н и е. После самопрогрева транзистора ток его может измениться, поэтому следует, уменьшив Uбдо нуля, проверить, чтобы ток составлял 20-30 мА. После этого, если нужно, провести коррекцию.

Расстроить коллекторную цепь, повернув ручки конденсаторов С9, С10 против часовой стрелки до упора.

5. Освоить настройку выходного контура в резонанс по результатам наблюдения токов Iб0, Iк0, iки напряжений Uк, Uн. Сделать вывод об использовании измерительных приборов для настройки в резонанс в недонапряженном и перенапряженном режимах.

6. Снять нагрузочные характеристики УМ, т.е. зависимости Uк, Uн, Iк0, Iб0, Рн, η 0и ξ от сопротивления Rкпри постоянных значениях Ек, Еби Uб. Величина сопротивления Rкизменяется за счет изменения связи выходного контура с нагрузкой. Чем больше емкость связи С10, тем сильнее сопротивление нагрузки шунтирует контур и тем меньше величина сопротивления Rк.

Начинать измерения рекомендуется с перенапряженного режима. Для этого нужно установить минимальную емкость конденсатора С10, повернув его ручку настройки до упора против часовой стрелки. При каждом следующем измерении ее нужно поворачивать по часовой стрелке на 10°…30°. При каждом изменении емкости С10 необходимо поддерживать U_{б эфф} = const и подстраивать контур в резонанс конденсатором С9. При резонансе глубина провала в импульсе коллекторного тока максимальна, а сам провал находится в центре импульса (последнее условие характеризует противофазность между током коллектора и коллекторным напряжением, что соответствует активной нагрузке транзистора).

При переходе усилителя в недонапряженный режим провал в импульсе пропадает, и ² активность² нагрузки следует контролировать другим способом. Для этого при U_{б эфф} = const можно, например, добиваться максимального значения напряжения Uнили противофазности импульсов коллекторного тока iк(t) и напряжения на коллекторе uк(t), наблюдая их одновременно на экране двухканального осциллографа.

Результаты эксперимента нужно занести в табл.1.1.

 

Таблица 1.1

Нагрузочные характеристики усилителя при Ек = 26 В;

Еб = 0, 7 В; Uб эфф= const = В

 

Форма тока	Uк эфф, В	Uн эфф, В	Iк0, А	Iб0, мА	Rк, Ом	Рн, Вт	h0	x	Прибор настройки в резонанс
									iк, Iк0, Iб0
									iк, Iк0, Iб0
									iк, Iк0, Iб0
									Uн
									Uн
									Uн

 

Для расчета величины Rкпо результатам эксперимента можно воспользоваться условием баланса мощностей:

где Uни Uк – эффективные значения напряжений.

Отсюда, зная Uни Uк, получаем формулу для расчета Rк:

В лабораторной установке Rн = 50 Ом, а КПД согласующей цепи hк» 0, 85, следовательно, hкRн = 40 Ом.

По данным табл.1.1 построить графики зависимостей:

а) Iко, Iбо(Rк) на рис.1 отчета;

б) Рн, Uк(Rк) на рис.2 отчета;

в) x, hо(Rк) на рис.3 отчета.

Отметить на графиках точки Iко, Iбо, Uк, Рн, x, hо, соответствующие критическому режиму.

Сделать выводы о свойствах перенапряженного, граничного и недонапряженного режима транзисторного УМ.