Kmitočtová charakteristika nízkofrekvenčního zesilovače

Kmitočtová charakteristika nízkofrekvenčního zesilovače udává závislost modulu napěťového zesílení na kmitočtu.

měření kmitočtové charakteristiky nf zesilovačů

                                                Postup:
    Před vlastním měřením kmitočtové charakteristiky musíte uvést zesilovač do lineárního režimu. Teprve pak je možné přejít k samotnému měření kmitočtové charakteristiky.

    Na vstup měřeného zesilovače připojte sinusový nf generátor Ugen a nastavte první z měřících kmitočtů f. Tyto kmitočty bývají zadány. Pokud nejsou, je možné využít řadu měřících kmitočtů uvedených níže v tabulce.
    Paralelně k generátoru připojte regulovatelný dělič napětí tvořený potenciometrem D. Za něj zapojte střídavý nízkofrekvenční voltmetr V1. Střídavý nízkofrekvenční voltmetr V1 (V2) v žádném případě nenahradí běžný multimetr!
    Na výstup nf zesilovače připojte zátěž Rz odpovídajícího výkonu a o jmenovitém ohmickém odporu (nejčastěji 4 nebo 8 ohmů podle připojovaných reproduktorů nebo reproduktorových soustav). Jako zátěž se nedoporučuje připojovat skutečnou reproduktorovou soustavu z důvodu možného přetížení výškového systému (reproduktoru) při měření na vysokých kmitočtech a z důvodu "kdo to má vydržet poslouchat!". Na pozici zátěže Rz se tedy hodí "klasický" rezistor nebo kombinace rezistorů o příslušném ohmickém odporu (4 či 8 ohmů) a s dostatečnou zatížitelností (tzn. pokud je zesilovač schopen dodat výkon desítky wattů, musí tento výkon snést i zátěž).
    Paralelně k této zátěži Rz připojte střídavý nízkofrekvenční voltmetr V2, kterým budete měřit střídavé výstupní napětí U2. Je-li k dispozici osciloskop osc, je výhodné jej připojit taktéž paralelně k zátěži pro sledování tvaru výstupního signálu (nesmí být zkreslen nebo jinak deformován), případně pro indikaci nestabilit zesilovače vznikajících parazitními vazbami nesprávně uspořádaného měřícího zapojení. Regulátor hlasitosti nízkofrekvenčního zesilovače nastavte na maximální hlasitost (tzn. otočení doprava).
    Zesilovač buďte střídavým napětím ze sinusového nf generátor Ugen a postupně nastavujte měřící kmitočty f. Velikost vstupního (budícího) napětí U1 vyplývá jednoznačně z hodnot stanovených lineárním režimem. Pozor - velikost napětí U1 musíte pro zbytek celého měření udržovat stálou (konstantní), jak vyplývá i z tabulky naměřených hodnot !! Ke kontrole velikosti budícího napětí U1 slouží připojený nízkofrekvenční voltmetr V1. Pokud by docházelo ke změnám velikosti U1 při nastavování měřících kmitočtů, je možné potenciometrem D upravit velikost napětí U1 na správnou hodnotu.
    U zesilovačů s nastavitelnými korekčními obvody se doporučuje měřit při vyřazených korekcích, je-li to možné; nebo nastavit regulační prvky těchto korekcí do střední polohy.

Řada měřících kmitočtů

30 Hz

40 Hz

100 Hz

200 Hz

500 Hz

10kHz

5 kHz

10 kHz

16 kHz

20 kHz

Vytvořte si tabulku naměřených hodnot, do které budete zaznamenávat naměřené údaje:

f [Hz]	U1 [V]	U2 [V]	Au [dB]	f [Hz]	U1 [V]	U2 [V]	Au [dB]
20	0,01	0,20	26,0	8000	0,01	0,50	34,0
30	0,01	0,23	27,2	10000	0,01	0,50	34,0
40	0,01	0,23	27,2	12000	0,01	0,43	32,7
100	0,01	0,29	29,2	14000	0,01	0,38	31,6
200	0,01	0,32	30,1	16000	0,01	0,30	29,5
500	0,01	0,33	30,4	18000	0,01	0,25	28,0
1000	0,01	0,50	34,0	20000	0,01	0,20	26,0
5000	0,01	0,50	34,0	22000	0,01	0,10	20,0

    - do kolonky f [Hz] si předepište hodnoty měřících kmitočtů. Ty, jak bylo již uvedeno, mohou být zadány (např.
       jako zde v této tabulce), nebo je možné použít řadu měřících kmitočtů (viz výše).
    - do kolonky U1 [V] zapište velikost vstupního (budícího) napětí U1. Toto napětí se nesmí během měření měnit!
    - do kolonky U2 [V] zapište velikost změřeného výstupního napětí U2.
    - kolonku Au [dB] vyplníte až po ukončení měření výpočtem:

    S kmitočtovou charakteristikou úzce souvisí i měření šířky pásma nízkofrekvenčního zesilovače.
    Šířka pásma (pro pokles o 3 dB) je dána rozsahem kmitočtů, v němž napěťové zesílení neklesne o více než o 3 dB pod úroveň napěťového zesílení při daném kmitočtu (nejčastěji 1 kHz). Zkuste odkaz decibely.
    Šířkou pásma BW často výrobce zesilovačů nebo integrovaných obvodů apod. garantuje stabilitu zesilovače.
    Samotné měření je totožné s měřením kmitočtové charakteristiky nízkofrekvenčních zesilovačů.