Lineární režim nf zesilovačů

Lineární režim používáme pro prověřování některých dynamických vlastností zesilovačů. Zesilovač pracuje v optimálních podmínkách. Níže uvedené platí pro lineární zesilovače.

 

Nízkofrekvenční zesilovač pracuje v lineárním režimu za podmínky, že amplituda výstupního napětí U2 je menší než polovina amplitudy maximálního výstupního napětí Uomax.

Nastavení zesilovače do lineárního režimu je nutno provádět za těchto podmínek:

- napájecí napětí zesilovače Ucc musí odpovídat provoznímu napájecímu napětí

- ohmická zátěž Rz musí odpovídat skutečné zátěži reproduktorové soustavy (obvykle 4 nebo 8 ohmů)

- měření se provádí sinusovým signálem o kmitočtu f = 1kHz

 

Postup

schéma zapojení pro nastavení lineárního režimu zesilovačeNa vstup měřeného zesilovače připojte sinusový nf generátor Ugen a kmitočet f nastavte na 1 kHz. Paralelně k generátoru připojte regulovatelný dělič napětí tvořený potenciometrem D. Za něj zapojte střídavý nízkofrekvenční voltmetr V1.

Na výstup nf zesilovače připojte zátěž Rz odpovídajícího výkonu a o jmenovitém ohmickém odporu. Paralelně k této zátěži Rz připojte střídavý nízkofrekvenční voltmetr V2. Je-li k dispozici osciloskop osc, je výhodné jej připojit taktéž paralelně k zátěži pro sledování tvaru výstupního signálu. Regulátor hlasitosti nízkofrekvenčního zesilovače nastavte na maximální hlasitost (tzn. otočení doprava).

Připojte napájecí napětí Ucc a začněte pozvolna budit zesilovač malým vstupním napětím z Ugen přes potenciometr D (např. potenciometr 47k, 100k apod) z generátoru – velikost vstupního napětí U1 sledujte na voltmetru V1. Amplituda výstupního napětí U2 se bude zvětšovat úměrně s tím, jak budete zvyšovat buzení zesilovače z generátoru (sledujete na voltmetru V2). Buzení zajistíte tak, že běžcem potenciometru D budete velmi pozvolna otáčet doprava („přidávat hlasitost“). Amplituda výstupního nízkofrekvenčního napětí U2 se bude úměrně zvětšovat s buzením zesilovače. V určitém okamžiku se ale amplituda výstupního nízkofrekvenčního napětí U2 přestane zvyšovat (sledujte voltmetr V2) i přesto, že stále zvyšujete buzení zesilovače – tj. stále zvyšujete amplitudu vstupního napětí U1. Na připojeném osciloskopu osc vidíte ořezanou sinusovku do obdélníků. Na voltmetru V2 přečtěte amplitudu maximálního výstupního napětí Uomax a poznačte si ji!

 

Toto měření je třeba provádět rychle, neboť dochází vlivem dodávaného maximálního výkonu do zátěže k ohřevu výkonového koncového stupně zesilovače. Převážná většina koncových stupňů má totiž elektronickou pojistku, která zabraňuje jeho přehřátí  a následnému zničení (až „upečení“). Tato pojistka, pokud se zaktivizuje, způsobí pronikavé omezení výstupního výkonu a tím znehodnotí výsledek měření.

 

Nastavení zesilovače do lineárního režimu vychází z podmínky, že amplituda výstupního napětí U2 je menší než polovina amplitudy maximálního výstupního napětí Uomax. Pro měření přenosových parametrů zesilovačů se doporučuje nastavit výstupní napětí U2 na 30 – 10 % maximálního výstupního napětí Uomax.

 

Příklad

 naměřené max.výstupní napětí Uomax 

      9V

 výpočet výstupního napětí U2 (zvolíme 30% z Uomax)       3V


Nyní nastavte zesilovač do lineárního režimu. Zesilovač vybuďte malým vstupním napětím z Ugen přes potenciometr D z generátoru tak, aby amplituda výstupního napětí U2 byla právě vypočítaných 3V. Tím na voltmetru V1 zjistíme, jak velkou amplitudu vstupního napětí U1 potřebujeme k vybuzení zesilovače na potřebné výstupní napětí U2. Velikost změřeného vstupního napětí U1 použijeme pro další měření. Vstupní napětí U1 by mělo být mnohonásobně menší než výstupní napětí U2.

 

Závěr

Zesilovač bude pracovat v lineárním režimu, bude-li buzen signálem o napětí U1.


ZPĚT NA MĚŘENÍ