Pomiary wzmacniaczy napięciowych
oraz wzmacniaczy mocy
" charakterystyka przejściowa oraz amplitudowa
wzmacniacza napięciowego
" rezystancja wejściowa wzmacniacza napięciowego
" charakterystyka przejściowa wzmacniacza mocy
" charakterystyka amplitudowa oraz zniekształceń
wzmacniacza mocy
" charakterystyka obciążeniowa wzmacniacza mocy
" sprawność wzmacniacza mocy
Opis płyty czołowej i schemat blokowy:
" generatora sinusoidalnego
" generatora funkcyjnego
" miernika zniekształceń nieliniowych
Badany wzmacniacz napięciowy
Wzmacniacz napięciowy ze sprzężeniem prądowo-szeregowym
Wyznaczanie charakterystyki przejściowej
oraz amplitudowej wzmacniacza napięciowego
V1,V2  woltomierze mierzące wartości skuteczne napięcia
generator sinusoidalny z pomiarem częstotliwości
oscyloskop do obserwacji sygnału wejściowego i wyjściowego
Wykres charakterystyki przejściowej
wzmacniacza napięciowego
Aby wyznaczyć napięcie przesterowania Up wzmacniacza należy:
" poprowadzić prostą, styczną do wykresu w początkowym
fragmencie,
" wyznaczyć punkt rozejścia się prostej i charakterystyki.
Wykres charakterystyki amplitudowej
wzmacniacza napięciowego
Wyznaczenie częstotliwości granicznej:
" na osi wzmocnienia wyznaczyć punkt, w którym moc maksymalna
spada do 0,707 wartości maksymalnej KUM,
" przez ten punkt poprowadzić prostą równoległą do osi częstotliwości,
" odcięta punktów przecięcia się prostej z wykresem wyznacza
częstotliwości graniczne fd oraz fg.
Pomiar rezystancji wejściowej wzmacniacza napięciowego
V1,V2  woltomierze mierzące wartości skuteczne
Rd  rezystor dekadowy
Wykonać dwa pomiary (Uwe=const., UWE < UP):
1) Rd=0
2) UWY2 = 1/2" UWY1 RWE = Rd
Badany wzmacniacz mocy
Scalony wzmacniacz mocy TDA 2030, zasilany napięciem
symetrycznym
Wyznaczanie charakterystyki przejściowej
wzmacniacza mocy
V1,V2  woltomierze mierzące wartości skuteczne napięcia
generator sinusoidalny z pomiarem częstotliwości lub generator funkcyjny,
rezystancja generatora ustawiona na 50 © przeÅ‚Ä…cznikiem 50/600 ©
oscyloskop  w czasie zwiększania amplitudy napięcia wejściowego można
oszacować napięcie przesterowania
Wyznaczanie charakterystyk:
PWY =f(f) oraz hc=f(f)
V1,V2  woltomierze mierzące wartości skuteczne napięcia
generator  jeżeli nie ma wbudowanego miernika częstotliwości
należy użyć zewnętrznego częstościomierza
MZN  miernik zniekształceń nieliniowych  pomiar hc
oscyloskop  sprawdzenie, czy w całym zakresie zmian
częstotliwości napięcie na wyjściu nie jest odkształcone
Wykres charakterystyki częstotliwościowej
Pwy=f(f) wzmacniacza mocy
Wyznaczenie częstotliwości granicznej:
" na osi mocy wyznaczyć punkt, w którym moc maksymalna spada
do poÅ‚owy swojej wartoÅ›ci ½ PO,
" przez ten punkt poprowadzić prostą równoległą do osi częstotliwości,
" odcięta punktu przecięcia się prostej z wykresem wyznacza
częstotliwość graniczną fd.
Przy pomiarach wzmacniaczy mocy górna częstotliwość graniczna może
leżeć poza zakresem mierzonych częstotliwości.
Wykres charakterystyki zniekształceń
wzmacniacza mocy
hC
odczytać największą wartość hC porównać z wartością katalogową
w katalogowym paśmie
przenoszenia wzmacniacza
Wyznaczanie charakterystyki obciążeniowej
wzmacniacza mocy
V1,V2  woltomierze mierzące wartości skuteczne napięcia
RL  zmienna rezystancja, po zmianie wartości należy
wykonać pomiar rezystancji
oscyloskop do obserwacji przesterowania wzmacniacza
Wykres charakterystyki obciążeniowej
wzmacniacza mocy
RO  rezystancja wyjściowa wzmacniacza
RL  rezystancja obciążenia
maksimum krzywej RL= RO stan dopasowania energetycznego
Wyznaczanie sprawności wzmacniacza mocy
V1,V2  woltomierze mierzące wartości skuteczne napięcia
A1,A2  amperomierze ustawione na pomiar DC (jeśli
w zasilaczu znajdujÄ… siÄ™ amperomierze wykorzystuje siÄ™ je
do pomiaru Icc i Iee )
wewnętrzne woltomierze w zasilaczu należy wykorzystać do
pomiaru napięcia zasilania Ucc i Uee
RL - rezystor o rezystancji znamionowej
Wzory do obliczeń sprawności wzmacniacza
Elementy płyty czołowej generatora sinusoidalnego
1. Skokowa zmiana częstotliwości (co dekadę)
2. Płynna zmiana częstotliwości
3. Tłumiki sygnału wyjściowego ( -10dB, -20dB)
4. Płynna regulacja amplitudy sygnału
5. Gniazdo wyjÅ›ciowe BNC o R=600©
6. Gniazdo wyjÅ›ciowe o R=50©
7. Wyświetlacz nastawionej częstotliwości sygnału
Schemat blokowy generatora sinusoidalnego
Generator z mostkiem Wiena z układem stabilizacji amplitudy
Wzmacniacz na wyjściu ze stopniem przeciwsobnym
Bierny tłumiki sygnału
Najważniejsze elementy
płyty czołowej generatora funkcyjnego
2. Przełączniki skokowej zmiany częstotliwości
3. Wybór rodzaju przebiegu wyjściowego
4. Zmiana wyjściowej rezystancji generatora
7. Gniazdo wyjściowe sygnału
8. Ciągła regulacja częstotliwości
9. Regulacja amplitudy ( przy wyciągnięciu pokrętła nastąpi skokowa
zmiana amplitudy do poziomu -20dB)
10.Offset  składowa stała sygnału ( generowany przebieg powinien
być pozbawiony składowej stałej  pokrętło wciśnięte !)
Schemat blokowy miernika zniekształceń nieliniowych
obwody wejściowe  tłumiki sygnału (-10dB,-20dB), ciągła
regulacja poziomu sygnału
dwa tryby pracy: K - kalibracja mierzonego sygnału
oraz P - pomiar hc
FSZ - przestrajany filtr środkowozaporowy, wycinający
pierwszą harmoniczną sygnału
cyfrowy pomiar współczynnika zniekształceń całkowitych hc
Elementy miernika zniekształceń nieliniowych
1. Wyświetlacz zniekształceń hc [%]
2. Wybór dekady częstotliwości
3. Wyjście do monitorowania wyższych harmonicznych
4. Detektor dostrojenia filtru FSZ
5. Regulacja dostrojenia filtru FSZ do pierwszej harmonicznej
6. Wybór czułości miernika
7. Kalibracja miernika
8. Regulacja poziomu sygnału mierzonego
9. Wejście sygnału mierzonego
Pomiar współczynnika zniekształceń nieliniowych
badanego wzmacniacza
Dołączyć wyjście wzmacniacza do wejścia MZN, wartość skuteczna napięcia
powinna należeć do przedziału podanego nad gniazdem BNC;
Dostroić filtr środkowozaporowy MZN przyciskami 2 i pokrętłem 5 patrząc na
wskaz
nik 4;
Wykalibrować poziom napięcia używając przycisków 11 i pokrętła 8,
przycisk 7 musi być wciśnięty, na wskaz
niku powinna pojawić się liczba 100;
Przeprowadzić pomiar współczynnika zniekształceń nieliniowych używając
odpowiedniego zakresu: 10% lub 100% ( przyciski 6 ).
Opis multimetrów do pomiaru Uwe i Uwy
Do pomiarów należy użyć multimetrów o paśmie przenoszenia
0 & 100kHz ( minimum 50kHz ).
Można zastosować multimetry laboratoryjne MTX 3250 TRMS:
Parametry przy pomiarze napięć DC, AC i AC+DC TRMS:
zakres: 0,5 V do 600 V
dokładność bazowa DC : 0,08%R + 3D
dokładność bazowa AC, AC+DC: 0,5%R + 30D
pasmo przenoszenia: 100 kHz
Literatura
" Leszek Grabowski  Pracownia elektroniczna.
Układy elektroniczne , WSiP
" Instrukcje serwisowe przyrządów pomiarowych