Číslo úlohy: Název úlohy: Jméno a příjmení: Třída/Skupina: / Měřeno dne: Měření na nízkofrekvenčním zesilovači Spolupracovali ve skupině Zadání úlohy: Na zadaném Nf zesilovači proveďte následující měření 1. Změřte napěťové zesílení a zisk zesilovače 2. Citlivost zesilovače 3. Zjistěte maximální výstupní výkon zesilovače 4. Změřte amplitudovou charakteristiku (AFCH) zesilovače 5. Změřte fázovou frekvenční (FFCH) charakteristiku Schéma zapojení: 38
Seznam použitých přístrojů pro jednotlivá měření: NF zesilovač NF generátor Stabilizovaný zdroj mn Osciloskop-dvoukanálový Měřič kmitočtu NF V-metr Teoretický rozbor: V teoretickém rozboru uveďte 1. Co je napěťové zesílení 2. Co je citlivost zesilovače 3. Co je šířka přenášeného pásma 4. Co je maximální výkon 5. Co udává AFCH 6. Co udává FFCH 39
Postup měření: 1. Postup při měření napěťového zesílení a zisku. Vstupní napětí zesilovače nastavte na sig. generátoru tak, aby amplituda výstupního napětí zesilovače při kmitočtu 1 khz nebyla limitována. Odečtěte efektivní hodnotu vstupního a výstupního napětí zesilovače. Vypočtěte napěťové zesílení, které se udává jako poměr výstupního napětí ke vstupnímu napětí a vyjádřete je v decibelech. 2. Postup při měření citlivosti zesilovače Výpočtem stanovte velikost výstupního napětí zesilovače pro výstupní výkon P 2 = 0,15 mw. (dle normy je při tomto výkonu akustickým měničem vyvolán akustický tlak na prahu citlivosti sluchu). Nastavte výpočtem zjištěnou velikost výstupního napětí (regulací napětí na vstupu), pomocí sig. generátoru při kmitočtu 1 khz. Zjištěná velikost vstupního napětí je citlivostí zesilovače. 3. Postup při měření maximálního výstupního výkonu zesilovače Zjistěte velikost ještě nelimitovaného výstupního napětí U 2 a výpočtem stanovte dosažitelný výstupní výkon na daném zatěžovacím rezistoru (10 Ω ) při jmenovitém napájecím napětí. P 2 U 2 MX = ; Ω Rz [ W; ] 2MX V 4. Postup při měření amplitudové frekvenční charakteristiky. Amplitudová frekvenční charakteristika vyjadřuje závislost amplitudy výstupního signálu na frekvenci vstupního signálu A = f (f). Závislost vyneste graficky. Pro pokles zisku o 3dB stanovte dolní a horní mezní kmitočet, šířku přenášeného pásma [ Hz, Hz Hz] B = fh fd, Vstupní signál je harmonický proměnný signál s konstantní amplitudou a frekvencí proměnnou od 50Hz do 50kHz 40
5. Postup při měření fázové frekvenční charakteristiky Fázová frekvenční charakteristika vyjadřuje fázový posun mezi vstupním a výstupním napětím zesilovače v závislosti na kmitočtu φ = f (f). Závislost vyneste graficky. Určení velikosti fáze ze stinítka osciloskopické obrazovky. a.360 b.φ ϕ = b a 360 ; [ mm; mm] 6. Naměřené hodnoty zapište do tabulek 7. Z hodnot v tabulce nakreslete graf na semilogaritmický papír a zdůvodněte jeho použití. V grafu vyneste následující průběhy; u f 1 ( f ) Auref [ db] = f3 ( f ), ϕ = f 4 ( f ) A =, A u[ db] = f 2( f ), V písemné přípravě zodpovězte následující dotazy: 1. Vztah mezi úrovní v db a ve V nebo W 2. Co je semilogaritmický papír. 3. Co je referenční kmitočet a U 2 ref. 41
Tabulky 1. Měření napěťového zesílení a zisku zesilovače f U 1 U 2 Au Au Rz Hz V V - db Ω 1 1000 10 2. Měření citlivosti zesilovače pro (P 2 =0,15mW) f U 2 Rz (citlivost)u1 Hz V Ω V 1 1000 10 3. Měření maximálního výstupního výkonu zesilovače. f U 2max Rz Pmax Hz V Ω W 1 1000 10 4. Měření amplitudové frekvenční charakteristiky zesilovače. f U 1 U 2 Au Au Au-Au ref Hz V V - db db 1 50 2 100 3 200 4 500 5 1000 6 2000 7 5000 8 10000 9 20000 10 50000 5. Měření fázové frekvenční charakteristiky. f a b φ Hz d d 1 50 2 100 3 200 4 500 5 1000 6 2000 7 5000 8 10000 9 20000 10 50000 42
Grafy: f[hz] 43
Zhodnocení: 44