Московський Авіаційний Інститут
Державний Технічний Університет
Лабораторна робота
Дослідження резонансного підсилювача
Москва, 2007
Зміст
1. Короткі відомості з теорії
. Підсилювач з одиночним контуром
. Підсилювач з двоконтурним смуговим фільтром
. Підсилювач з ФСС
. Перехідний процес в резонансних підсилювачах
. Опис експериментальної установки
. Зміст експерименту
. Методичні вказівки та порядок проведення експерименту
. Контрольні питання
Література
1. Короткі відомості з теорії
Метою лабораторної роботи є ознайомлення з особливостями схем резонансних підсилювачів і дослідження основних характеристик виборчих підсилювачів з різними типами резонансної навантаження.
Резонансними прийнято називати підсилювачі, навантаженням яких є ланцюга з яскраво вираженими резонансними властивостями, тобто резонансні фільтри з досить високою добротністю (). У найпростішому випадку це одиночний паралельний коливальний контур або система пов'язаних резонансних контурів.
АЧХ резонансного підсилювача має вигляд резонансної кривої, показаної на рис. 1, що визначається властивостями навантаження, опір якої істотно зменшується при відхиленні частоти сигналу від резонансної.
Рис.1 АЧХ резонансного підсилювача
По цій характеристиці можна оцінити смугу пропускання і частотну вибірковість підсилювача. Зазвичай смуга пропускання резонансного підсилювача істотно менше самої резонансної частоти
і.
До резонансних підсилювачів зазвичай пред'являється вимога не тільки отримання великої величини коефіцієнта підсилення на резонансній частоті при заданій смузі пропускання, але й забезпечення необхідної частотної вибірковості, тобто здатності послаблювати сигнали, які не потрапляють в смугу пропускання. Для забезпечення гарної вибірковості АЧХ підсилювача повинна мати круті схили за межами смуги пропускання, за формою наближаючись до ідеально прямокутної характеристиці, показаної на рис.1 пунктиром.
Якісно вибірковість оцінюється або величиною коефіцієнта прямокутності характеристики, або величиною коефіцієнта вибірковості.
Коефіцієнт прямокутності показує відношення смуги пропускання підсилювача на рівні 0,1 або 0,01 до смуги на рівні 0,7:
;
Чим менше величина коефіцієнта прямокутності відрізняється від 1, тим краще частотна вибірковість підсилювача.
Коефіцієнт вибірковості показує у скільки разів резонансний підсилювач послаблює сигнал перешкоди на частоті f , відмінної від резонансної, на певну величину расстройки:
,
де - резонансний коефіцієнт підсилення,
- посилення на частоті
,
величина задається ГОСТом або технічними умовами.
Чим більше коефіцієнт вибірковості, тим краще частотна вибірковість підсилювача. Коефіцієнт вибірковості часто виражають у логарифмічних одиницях - децибелах
.
Вибірковість каскаду залежить від типу резонансної системи, використовуваної в якості навантаження (одиночний контур, система зв'язаних контурів, фільтр зосередженої вибірковості), і від її добротності. [Л.1,2].
Резонансні підсилювачі знаходять широке застосування в радіоприймальних пристроях як підсилювачів радіо- чи проміжної частоти. Крім збільшення амплітуди сигналу такі підсилювачі забезпечують частотну селекцію корисного сигналу з усього різноманіття сигналів і перешкод, що впливають на вхід приймача.
2. Підсилювач з одиночним контуром
Розглянемо схему резонансного підсилювача (РУ) на біполярному транзисторі з одиночним LC-контуром і неповним підключенням до контуру транзисторів двох суміжних каскадів, представлену на рис.2.
Транзистор включений з загальним емітером. У схемі використано подвійне автотрансформаторное включення контуру в підсилювач з коефіцієнтами трансформації
і
(- змінна напруга на колекторі першого транзистора, - напруга на контурі, - вихідна напруга каскаду).
Подвійне неповне включення контуру, по-перше, зменшує шунтуючі дію на резонансний контур вихідний провідності даного каскаду і вхідної провідності наступного каскаду, що буває необхідно для отримання заданої смуги пропускання підсилювача, і, п...
