Осциллограф-ваш помощник полностью

Вот теперь можно измерить один из важных параметров усилителя — его выходную мощность. Для этого движок переменного резистора R2 усилителя ставят в верхнее, по схеме, положение (наибольшее усиление), а с генератора подают такой сигнал, при котором размах колебаний на экране осциллографа максимален, но искажений вершин полуволн еще нет. Измерив по шкале осциллографа размах колебаний, переводят полученный результат в действующее значение напряжения (делят на 2,82), возводят действующее значение в квадрат и делят на сопротивление эквивалента нагрузки.

К примеру, размах колебаний составил 3,2 В. Тогда действующее значение переменного напряжения составляет 3,2:2,82 = 1,13 В, а выходная мощность усилителя — 1,13/6 = 0,21 Вт (210 мВт).

Измерив осциллографом входной сигнал (между верхним, по схеме, выводом резистора R1 и общим проводом), определяют чувствительность усилителя.

Выходная мощность усилителя зависит от сопротивления нагрузки, в чем нетрудно убедиться. Измените сопротивление эквивалента нагрузки с 6 на 10 Ом размах колебаний на нем возрастет до 3,6 В. Но, как нетрудно подсчитать, выходная мощность усилителя становится равной 0,16 Вт (160 мВт).

Осциллограф поможет убедиться, что ограничение максимальной амплитуды сигнала происходит именно в выходном каскаде, а не в фазоинверсном. Для этого достаточно добиться ограничения выходного сигнала (рис. 24, б) увеличением входного и переключить входной щуп осциллографа на вывод коллектора транзистора VT2, т. е. на нагрузку фазоинверсного каскада. Здесь сигнал, как правило, имеет больший размах по сравнению с выходным, но полуволны синусоидальных колебаний не ограничены.

Увеличивая амплитуду входного сигнала усилителя, добейтесь ограничения полуволн сверху или снизу, а затем попробуйте изменять сопротивление резистора R5 (например, заменив его цепочкой из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 10 кОм и переменного сопротивлением 220 или 330 кОм). При повороте движка переменного резистора можно наблюдать, как будут ограничиваться либо положительные полуволны (рис. 25. а), либо отрицательные (рис. 25, б), либо и те и другие (рис. 25, в). Правильным считается такое положение движка резистора, при котором наблюдается одинаковое ограничение обоих полуволн, как на рис. 25, в. При этом наложении движка следует измерить получившееся сопротивление цепочки резисторов и впаять на место резистора R5 резистор такого сопротивления.

Что касается проверки диапазона воспроизводимых усилителем частот, то в этом случае можно установить такой сигнал на входе усилителя, при котором выходная мощность составит примерно 0.25 от номинальной, измеренной ранее.

Частоту входного сигнала можно оставить прежней — 1 кГц, а после определения с помощью осциллографа амплитуды выходного сигнала изменять частоту входного сигнала регулятором «Частота» генератора. Здесь, конечно, желательно использовать образцовый генератор с более широким пределом изменения частоты, например 20…20 000 Гц. Выходной сигнал генератора при перестройке частоты должен поддерживаться неизменным. Тогда удастся для ряда частот определить амплитуду выходного сигнала и построить характеристику, примерный вид которой для данного усилителя может быть таким, как показано на рис. 26.

С помощью осциллографа ОМЛ-2М можно наблюдать фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному, т. е. задержку сигнала во времени при прохождении его через усилитель, а также замечать даже незначительные искажения сигнала, не всегда видимые на изображении синусоидальных колебаний, снимаемых с эквивалента нагрузки. При такой проверке на вертикальный вход осциллографа подают входной сигнал усилителя (рис. 27), а на горизонтальный (как при «просмотре» фигур Лиссажу) — выходной. Как вы знаете, при подаче сигнала одинаковой частоты на указанные входы осциллографа на его экране должна появиться наклонная прямая линия.

Но в данном случае вы увидите эллипс (рис. 28, а), свидетельствующий о фазовом сдвиге сигнала в усилителе.

Чем шире эллипс, тем больше сдвиг А если эллипс искажен, значит в усилителе есть и амплитудные искажения, при которых положительные и отрицательные полуволны синусоидальных колебаний усиливаются неодинаково. «Увидеть» такие искажения можно, начав подбирать режим работы выходных транзисторов ранее включенным переменным резистором в цепи базы. Тогда при перемещении движка резистора из одного крайнего положения в другое можно наблюдать самые разнообразные искажения формы эллипса (рис. 28, б). Правильно установленным режимом можно считать такой, при котором эллипс наименее искажен.

Прежде чем продолжить разговор о проверке усилителя 3Ч, несколько слов о децибеле — единице измерения, с которой вы, возможно, встретились впервые.