PRACOWNIA ELEKTRONIKI UNIWERSYTET KAZIMIERZA WIELKIEGO W BYDGOSZCZY INSTYTUT TECHNIKI Temat ćwiczenia: Ćwiczenie nr 1 BADANIE MONOLITYCZNEGO WZAMACNIACZA MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚĆI 1. 2. 3. 4. Imię i Nazwisko Data wykonania Data oddania Ocena Kierunek Rok studiów Grupa 1
ĆWICZENIE 1 BADANIE MONOLITYCZNEGO WZAMACNIACZA MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚĆI 1.1.CEL ĆWICZENIA Poznanie podstawowych parametrów charakteryzujących monolityczny (scalony) wzmacniacz elektroakustyczny: 1.2. PRZEBIEG ĆWICZENIA Przebieg ćwiczenia 1. Zestawić układ pomiarowy według schematu przedstawionego na Rys. 1.1 zamieszczonego poniżej: G generator BU badany układ wzmacniacza Ro rezystancja obciążenia układu h% - miernik zniekształceń nieliniowych Pw miernik mocy wyjściowej Rys.1.1Układ pomiarowy (zwrócić uwagę na poprawność połączeń i polaryzacji zasilania układu) Na wejściu układu wzmacniacza powinny być podłączone: generator sygnału sinusoidalnego oraz miernik napięcia wejściowego; Układ wzmacniacza jest zasilany przy pomocy zasilacza stabilizowanego, który powinien być podłączony do układu w oznaczonych miejscach na płycie (+Uc oraz masa), natomiast na wyjściu układu powinny być dołączone: miernik mocy wyjściowej, którego impedancja wyjściowa jest obciążeniem Ro układu; miernik napięcia wyjściowego; oscyloskop oraz miernik zniekształceń nieliniowych. Parametry wzmacniacza wyznaczane w ćwiczeniu: moc wyjściowa wzmacniacza Pwy=Uwy 2 /Ro moc pobierana przez wzmacniacz Pz=Iz * Uz współczynnik wzmocnienia napięciowego ku=uwy/uwe sprawność energetyczna układu =Pwy/Pz współczynnik zniekształceń nieliniowych h%, którego wartość jest odczytywana przez miernik zniekształceń nieliniowych 2
1.2.1.Wyznaczanie mocy wyjściowej Pwy i współczynnika zniekształceń nieliniowych h w zależności od zmiany rezystancji obciążenia Ro b) W generatorze napięć zmiennych ustawić napięcie wejściowe Uwe=0[mV], częstotliwość sygnału sinusoidalnego ustawić na wartość f=1[khz], c) Rezystancję obciążenia Ro zmieniać w mierniku mocy wyjściowej w granicach zawartych w tabeli (tabela 1.1), d) Pomiaru wartości zniekształceń nieliniowych dokonywać przy pomocy Miernika Zniekształceń Nieliniowych dołączonego na wyjściu układu wzmacniacza napięciowego. - Na płycie czołowej miernika należy wybrać przełącznikiem zakres pomiaru zniekształceń oznaczony symbolem h%, - miernik połączyć z układem pomiarowym za pomocą wyjścia BNC, oznaczonego 30V, - przy każdym pomiarze doprowadzać miernik do stanu równowagi zmieniając jego wewnętrzne ustawienia (stan równowagi układu miernika jest wtedy, kiedy diody LED znajdujące się nad określonymi potencjometrami (patrz dołączona instrukcja obsługi) będą w stanie wyłączenia), - odczytywać wartości zniekształceń wskazywane przez miernik (dobrać zakres pomiarowy powodujący wychylenie wskazówki miernika powyżej 0 % maksymalnego wychylenia wskazówki miernika dla danego zakresu wskazań), e) Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 1.1. Tabela 1.1. Ec= 20[V] f=1[khz] Uwe=0[mV] Ro Uwy Pwy [obliczone] Pwy[miernik] h [ ] [V] [W] [W] [%] 4 8 1 20 30 1.2.2.Wyznaczanie mocy wyjściowej Pwy, mocy pobieranej przez wzmacniacz Pz, współczynnika wzmocnienia napięciowego ku, współczynnika zniekształceń nieliniowych h w zależności od wartości napięcia wejściowego W generatorze napięć zmiennych zmieniać napięcie wejściowe Uwe w granicach zawartych w tabeli 1.2., częstotliwość sygnału sinusoidalnego ustawić na wartość f=1[khz] b) Rezystancję obciążenia Ro w mierniku mocy wyjściowej ustawić na wartość 4[ ] c) Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 1.2. Wartość prądu pobieranego przez wzmacniacz odczytywać na mierniku prądu dołączonego do układu. 3
d) Pomiaru wartości zniekształceń nieliniowych dokonywać przy pomocy Miernika Zniekształceń Nieliniowych dołączonego na wyjściu układu wzmacniacza napięciowego. - Na płycie czołowej miernika należy wybrać przełącznikiem zakres pomiaru zniekształceń oznaczony symbolem h%, - miernik połączyć z układem pomiarowym za pomocą wyjścia BNC, oznaczonego 30V, - przy każdym pomiarze doprowadzać miernik do stanu równowagi zmieniając jego wewnętrzne ustawienia (stan równowagi układu miernika jest wtedy, kiedy diody LED znajdujące się nad określonymi potencjometrami (patrz dołączona instrukcja obsługi) będą w stanie wyłączenia) - odczytywać wartości zniekształceń wskazywane przez miernik (dobrać zakres pomiarowy powodujący wychylenie wskazówki miernika powyżej 0 % maksymalnego wychylenia wskazówki miernika dla danego zakresu wskazań) Tabela 1.2. Ec= 20[V] f=1[khz] Ro=4[ ] Uwe Iz Uwy Pwy[miernik] h Pz Ku [mv] [A] [V] [W] [%] [W] [V/V] [%] 0 0 10 200 20 300 1.2.3. Wyznaczanie mocy wyjściowej Pwy,, współczynnika zniekształceń nieliniowych h w zależności od częstotliwości f sygnału wejściowego b) W generatorze napięć zmiennych ustawić napięcie wejściowe Uwe=200[mV], częstotliwość sygnału sinusoidalnego zmieniać w zakresie podanym w tabeli c) Rezystancję obciążenia Ro w mierniku mocy wyjściowej ustawić na wartość 4[ ] d) Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać w tabeli 1.3. Tabela 1.3. Ec= 20[V] Uwe=200[mV] Ro=4[ ] f Pwy h [khz] [W] [%] 0,02 0,0 0,1 0, 1 2 20 0 0 200 4
Sprawozdanie winno zawierać: 1. Cel ćwiczenia. 2. Schemat układu pomiarowego. 3. Parametry wzmacniacza mocy. 4. Tabele z wynikami pomiarów i obliczeń.. Wykresy: Pz=f(Uwe); Pwy=f(Uwe); ku=f(uwe); h=f(uwe); =f(uwe); 6. Pwy=f(Ro); h=f(ro). 7. Wnioski dotyczące powyższych wykresów oraz określić pasmo przenoszenia wzmacniacza.