lr_upos (Исследование резонансного усилителя высокой частоты)

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(технический университет)

Лабораторная работа по предмету

Устройства преобразования и обработки сигналов

“Исследование резонансного усилителя высокой частоты”

Выполнил ст.

____________________

гр. ВРУ-3-02

Проверил

_

2006

___________________

Цель:

Исследование принципа работы и основных свойств резонансного усилителя (РУ) высокой частоты, выполненного на полевом транзисторе и работающего в диапазоне частот.

Резонансным является усилитель, нагрузкой которого является селективная цепь, обеспечивающая выделение полезного сигнала из совокупности сигналов и помех, поступающих на его вход.

Экспериментальная часть:

1. Снять и построить зависимость резонансного коэффициента усиления транзистора от постоянного напряжения на затворе:

При этом характеристики входного сигнала: МГц, мВ.

Полеченные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1

Uзат (В)	0	2	4	5	6	7	8	9	10
Uвых (В)	0	0,001	0,002	0,0032	0,0042	0,015	0,017	0,018	0,019
	0	0,02	0,04	0,64	0,84	3,0	3,4	3,6	3,8

Схема электрическая принципиальная лабораторного стенда показана в приложении.

2. Снять и построить АЧХ усилителя для двух фиксированных значений емкости контура и при полном (m=1) и частичном (m=1/3) включениях выходного контура. Примечание: в таблицах Таблица2 – Таблица 5 под принимается нормированный коэффициент усиления. Для получения данных в обычном виде, необходимо умножить из таблицы на при (на ).

а) Полное (m=1) включение контура при показано в таблице 2.

Таблица 2

, МГц	18,416	18,87	19,05	19,39	19,734	19,947	20,492
	42	70	98	140	98	70	42
	0,3	0,5	0,7	1	0,7	0,5	0,3

б) Частичное (m=1/3) включение контура при показано в таблице 3.

Таблица 3

, МГц	20,722	20,879	20,958	21,074	21,200	21,286	21,463
	24	40	56	80	56	40	24
	0,3	0,5	0,7	1	0,7	0,5	0,3

в) Полное (m=1) в включение контура при показано в таблице 4.

Таблица 4

, МГц	23,562	24,239	24,612	25,120	25,779	26,218	27,121
	45	75	105	150	105	75	45
	0,3	0,5	0,7	1	0,7	0,5	0,3

г) Частичное (m=1/3) включение контура при показано в таблице 5.

Таблица 5.

, МГц	27,470	27,880	28,070	28,130	28,210	28,286	28,463
	25,5	42,5	59,5	85	59,5	42,5	25,5
	0,3	0,5	0,7	1	0,7	0,5	0,3

Данные из таблиц Таблица 2 – Таблица 5 графически показаны на рис. 2.

3. Определить полосу пропускания входного контура при отключенном и подключенном транзисторе. Полоса пропускания фильтра определялась по уровню 0,7 от максимума.

а) Входной избирательный контур не подключен к транзистору.

(МГц)

(МГц)

(МГц)

Таким образом, полоса пропускания равна:

(МГц)

б) Входной избирательный контур подключен к транзистору.

(МГц)

(МГц)

(МГц)

Таким образом, полоса пропускания равна:

(МГц)

Расчетная часть:

Определить входное и выходное сопротивления полевого транзистора. В данном случае измерения проводятся косвенным путем, для этого мы имеем данные по полосе пропускания фильтра при подключенном и отключенном транзисторе.

Сопротивление вычисляется по нижеприведенной формуле. Исходные данные для вычисления:

– полоса при отключенном транзисторе

– полоса при подключенном транзисторе

= 1,1 мкГн – индуктивность контура

– резонансная частота при отключенном транзисторе

– резонансная частота при подключенном транзисторе

кОм.

Сопротивление можно рассчитать по следующей формуле:

,

где и – полосы пропускания выходного контура при полном и частичном включении в цепь стока транзистора соответственно, а и – резонансная частота выходного контура при полном и частичном его включении к стоку транзистора.

Полосу пропускания рассчитываем для двух вариантов: При и :

; (МГц);

; (МГц);

; (МГц);

; (МГц);

Тогда получаем:

мОм

мОм

Выводы:

При изменении емкости конденсатора или коэффициента включения контура в цепь транзистора изменяется резонансная частота. Она увеличивается при уменьшении емкости конденсатора или уменьшении коэффициента включения контура.

Вход усилительного каскада высокоомный, выход – низкоомный, что позволяет усилителю значительно усиливать не только напряжение, но и ток сигнала. В совокупности, это приводит к значительному усилению мощности сигнала.