AMPLIFICATORL C CIRCIT ACORDAT DERIVATIE
4
M IN OT OT Analizor spectru IN Fiura 6 (). Comutatorul K este pe poziţia de R mare. Comutatorul K scurtcircuitează rezistenţa R a. Cunoscând valoarea L a bobinei se calculează capacitatea de acord C+p C =C, folosind relaţia Modul de lucru cu analizorul de spectru ) Fixarea frecvenţei centrale (de lucru): - se tastează CENTER; - se introduce valoarea frecvenţei centrale în MHz (,8 MHz); - se validează cu ENTER. ) Se fixează valoarea frecvenţa pe diviziune (SPAN): - se tastează SPAN; - se foloseşte relajul spinner pentru a se selecta valoarea de khz/div. ) Desfăşurarea lucrării Macheta, a carei schema de principiu este dată in fiura, are o serie de facilităţi pe care le prezentăm în continuare. K R K Fiura Comutatorul K introduce sau nu rezistenţa R. Dacă acest comutator este închis se poate aprecia R R ; daca este deschis rezistenţa R este mare (intr-o buna aproximare infinită). Comutatorul K schimbă poziţia prin care se conectează tranzistorul la circuitul acordat. Calareţul K scurtcircuitează, în condiţii normale de lucru rezistenţa adiţională R a. Separatorul S permite eliminarea influenţei aparaturii de masură asupra amplificatorului. A) Se realizează sau se verifică dacă sunt făcute conexiunile din schema bloc de masură din fiura 6, în care s-a notat M => machetă amplificator. L C R a K R S ) Fixarea rezoluţiei benzii de frecvenţă (RBW): - se tastează RBW; - folosindu-se relajul spinner se introduce valoarea khz. 4) Afişarea caracteristicii amplitudine frecvenţă: - se apasă SHIFT, apoi TRK GEN; - se activează opţiunea TRK GEN prin apăsarea tastei <= până la schimbarea mesajului OFF în ON. ) Relarea nivelului de referinţă: - se apasă tasta LEVEL; - se folosesc tastele cu valori împreuna cu tasta ENTER sau relajul spinner pentru aleerea valorii db. 6) Afişarea MARKERILOR: - se apasă tasta MKR pentru a afişa MARKERII pe ecran; - se selectează primul MARKER automat; - se selectează cu săeţile de lână SPINNER cifra ce urmează a fi modificată din numărul care indică frecvenţa MARKERLI; - cifra selectată se modifică cu ajutorul relajului SPINNER ; - trecerea de la un MARKER la altul se face cu tasta ENTER. B) Se parcur pe rând următoarele etape, selecţionând pe rând pentru comutatorul K următoarele prize:,,. a) Se aduce circuitul la acord prin modificarea capacităţii condensatorului C, pornită de la valoarea sa maximă, pentru a se evita acordarea pe o armonică, urmărind tensiunea maximă la ieşire pe frecvenţa centrală (,8 MHz). Se citeşte această tensiune [db] şi se notează în tabelul. 6
b) Se masoară rezistenţa de pierderi prin metoda rezistenţei adiţionale. În acest scop se conectează călăreţul K şi se citeşte tensiunea [ ] db. Se calculează: unde Ra Rs =, R = [ db] [ db] =. ω L R s Pentru cele montaje folosite rezistenţele adiţionale folosite au valorile R a = Ω, R a =,7 Ω şi respectiv R a =, Ω Rezistenţa R s reprezintă practic rezistenţa de pierderi în serie cu bobina pentru circuitul acordat derivaţie, iar R aceeaşi rezistenţă considerată în paralel (de fapt este rezistenţa R din fiura, notată cu R pentru a distine metoda de măsurare). Tabelul Priza [db] [db] R s R f f B Q R c) Se masoară rezistenţa de pierderi prin metoda dezacordului. În acest scop se masoară frecvenţele f şi f pentru care scade tensiunea la ieşire cu db ( în raport / ) faţă de cea de la acord. Se completează tabelul, calculându-se: B=f -f, Q =f /B, R=ω LQ. d) Se compară rezultatele obţinute pentru R si R la aceeaşi priză. Dacă există diferenţe mai mari de % s-a comis o eroare de masură şi se caută cauza acestei erori. C) Se compară rezultatele obţinute pentru R sau R la prize diferite; se interpretează variaţia acestor rezistenţe. Ce concluzii rezultă cu privire la rezistenţa de ieşire a tranzistorului? D) Se masoară caracteristica de amplitudine (caracteristica de selectivitate) pentru priza, în condiţiile de la punctul. Se completează tabelul. Observaţie: Atunci când se masoară frecvenţa unui maxim (sau a unui minim) datorită definiţiei reduse a analizorului se obţine aceeaşi valoare a tensiunii nu la o frecvenţă, ci pentru o banda de frecvente (, - khz). Pentru a elimina nesimetria artificială a caracteristicii care ar rezulta din această cauză, se recomandă să se folosească pentru f nu valoarea măsurată, ci valoarea medie a frecvenţelor la care amplificarea scade cu db: () () f db + f db f =. 7 Tabelul db db - -,46-6 -, -,4 -, -, -,4 -, -6 -,46 - -,,,,7,8,,,8,7,,, f khz Δf khz Se reprezintă caracteristica de amplitudine / în funcţie de Δf. Se precizează pe diaramă R. E) Se determină priza optimă în sensul tensiunii de ieşire la acord maxim, în condiţiile K închis, deci R =R = kω. Se completează tabelul şi se interpretează rezultatele obţinute. Pentru calculul factorului de priză p=m/l se folosesc datele obţinute prin măsurători, din tabelul 4 (L=4, μh, ). Tabelul Tabelul 4 Priza p R R= p Nr. (db) (-) (kω) 4 6 7 8 Nr. priză 4 6 7 8 M (μh),6 6,84,,,, 7,8,6 4, F) Se masoară caracteristica de amplitudine la priza optimă, completându-se un tabel de forma tabelului. Condiţiile de lucru sunt cele de la punctul E. Se reprezintă caracteristica de amplitudine în functie de Δf pe acelaşi rafic ca la punctul C. 8
G) Se determină lărimea benzii de trecere la o atenuare cu db pentru priza optimă (p ), deasupra (p +) şi sub priza optimă (p -). Se determină factorii de calitate în aceste trei situaţii: f Q =. B Ţinând seamă de relaţiile R R p Re Re =, Q R = c ωl. R + p se compară valorile calculate Q c cu cele măsurate Q. H) Se acordă circuitul la priza optimă; se masoară tensiunea la rezonanţă, apoi se scoate călăreţul K determinându-se noua tensiune la acord. In aceste condiţii există o altă priză la care tensiunea de rezonanţă este maximă? Explicaţi. d) Se consideră montajul folosit în lucrare şi presupunem că au fost determinate prin masurători: R =8Ω, f =,8 MHz. Se cere să se determine: - banda la db; - factorul de priză p pentru care se obţine transferul maxim de putere (R = kω, L=4, µh); - rezistenţa derivaţie; - frecvenţa la care tensiunea la ieşire scade cu 6dB faţă de tensiunea de rezonanţă. e) Să se realizeze acordul montajului folosit în lucrare cu comutatorul k = pe f =, MHz. În aceste condţii se cere: - să se măsoare rezistenţa serie şi derivaţie a circuitului; - să se determine cu cât scade tensiunea k dacă se introduce rezistenţa R = kω (K =); - să se verifice teoretic rezultatele de la punctul precedent. f) Să se realizeze acordul montajului folosit în lucrare cu comutatorul K =4 pe f = MHz. In noile condiţii se cere: - să se măsoare factorul de calitate; - să se calculeze frecvenţa la care tensiunea scade cu db faţă de tensiunea de rezonanţă; Să se verifice experimental. 4) Întrebări a) Explicaţi rezultatele obţinute la punctul B în sensul dependenţei de priză. b) Se va considera exactă masuratoarea realizată prin metoda dezacordului în raport cu cea prin metoda rezistenţei adiţionale. Explicaţi motivul. c) Ce avantaj prezintă funcţionarea amplificatorului la priza optimă? Dar sub sau peste priza optimă? d) Dacă (m) este tensiunea la priza m din tabelul, să se determine (4)/ () şi apoi să se verifice rezultatul prin calcul. e) La punctul H s-a determinat / la priza optimă; să se verifice prin calcul rezultatul obţinut. ) Aplicaţii a) Pentru un amplificator cu circuit acordat se ştie că priza optimă este priza. Pastrând rezistenţa R, cum trebuie modificată rezistenţa R astfel încât priza optimă sa fie priza 6? Se cunoaşte raportul p coeficienţilor de priză p = 6. b) Se modifică amplificatorul dublând capacitatea condensatorului C şi micşorând la jumătate valoarea inductanţei bobinei; se menţin neschimbate: factorul de calitate în ol, coeficienţii de priză, rezistenţa eneratorului R. În ce sens se modifică priza optimă spre o priză superioară sau inferioara? Care este noul coeficient de priză optim p cunoscând pe cel vechi p? c) Pentru un amplificator cu circuit acordat la care R = kω se cunosc: - la priza p =,; tensiunea la acord =, V; - la priza p =,4; tensiunea la acord = V. Să se determine rezistenţa R de pierderi a circuitului.