Цель работы изучить параметры усилителя мощности низкой частоты.
2 Программа и методика эксперимента
В данной работе для измерения параметров усилителя мощности низкой частоты собрана электрическая схема, показанная на рисунке 1. Схема помещена в корпус. Внешний вид устройства схематически представлен на рисунке 2.
Для измерений входного сопротивления исходная схема (рисунок 3), снабжена дополнительным устройством: резистором, подключенным ко входу электронной схемы, и включенным параллельно ему переключателем К1 (рисунок 1). В положении, показанном на рисунке 2, К1
замкнут. Роль вольтметров (V1
и V2
) играет осциллограф. Это позволяет проконтролировать вид сигнала. В качестве генератора сигнала (G на рисунок 1) используется генератор гармонических сигналов.
Рисунок 1 - Схема измерения параметров усилителя мощности низкой частоты
Рисунок 2 - Внешний вид устройства
Рисунок 3 - Схема усилителя мощности, собранного на ИМС К174УН7
3 Результаты исследования
Произвели измерение и вычисление параметров усилителя мощности низкой частоты. Все результаты занесли в таблицу 1.
Таблица 1 – Вычисление параметров усилителя
UВХ
, мВ
Положение ключа К1
UВЫХ
, В
КУ,U
КУ,U
, дБ
RВХ
, кОм
КУ,I
КУ,P
20
Замкнут
1,6
80
38
40,133
7,6*
3*
Разомкнут
0,7
35
31
6,2*
2*
где UВХ
– амплитуда входного напряжения;
UВЫХ
– амплитуда выходного напряжения;
КУ,U
– коэффициент усиления по напряжению;
RВХ
– входное сопротивление;
КУ,I
– коэффициент усиления по току;
КУ,P
– коэффициент усиления по мощности.
4 Обработка экспериментальных данных
Коэффициент усиления по напряжению вычислили как
КУ,U
= UВЫХ
/UВХ
, (1)
В качестве единицы измерения коэффициента усиления часто используют децибел, который определяется как
КУ,U
[ дБ ] = 20 lg
(UВЫХ
/UВХ
), (2)
Входное сопротивление вычислили как
RВХ
= R1∙ (UВЫХ2
/UВЫХ1
– 1) – 1
, (3)
где R1 – номинал резистора на схеме рисунка 1 (51,6 кОм).
Коэффициент усиления по току вычислили как
КУ,I
= КУ,U
(RВХ
/RH
), (4)
где RH
- Сопротивление нагрузки (20 Ом).
Коэффициент усиления по мощности вычислили как
КУ,P
= К2У,U
(RВХ
/RH
), (5)
5 Анализ результатов и выводы
При выполнении данной работы нами была снята зависимость выходного напряжения от входного. Также нами были рассчитаны параметры усилителя низкой частоты, а именно входное сопротивление ИМС, коэффициенты усиления ИМС по напряжению, по мощности, по току.