Снятие амплитудной характеристики усилителя электрокардиографа.

2.1. Включите в сеть генератор, электрокардиограф и осциллограф. Дайте им 5 минут прогреться.

2.2. Установите на генераторе частоту 30Гц и выходное напряжение 1В. Установите чувствительность осциллографа (V/дел) 2V, а время развертки ( время/дел) 10ms. Усилитель электрокардиографа рассчитан для усиления слабых сигналов и входной сигнал с напряжением 1В для него слишком велик. Его необходимо ослабить. Для этого входной сигнал пропускают через два аттенюатора с суммарным ослаблением 70dB. Если 1В ослабить на 70dB, то на вход усилителя электрокардиографа поступит сигнал с напряжением 0, 31 мВ. Пример расчета приведен ниже:

 

U_нач=1В, отсюда

 

 

Входной сигнал напряжением 0, 31мВ поступает на вход усилителя электрокардиографа, усиливается и подается для регистрации на осциллограф. Амплитуду усиленного сигнала можно определить по экранной сетке осциллографа. Для этого необходимо умножить чувствительность 2В на амплитуду сигнала, измеренную по экранной сетке осциллографа (см. рис.1). Коэффициент усиления k для этого сигнала равен (3В=3000мВ) 3000/0, 31 = 9677.

Если изображение на экране осциллографа двигается, то можно нажать кнопку памяти (вторая кнопка слева в линейке кнопок управления рис.1).

2.3. Определите коэффициент усиления для сигналов 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9В при ослаблении каждого на 70dB. Результаты занесите в таблицу №3.

2.4. Постройте амплитудную характеристику усилителя. Примерный вид амплитудной характеристики усилителя приведен на рис.2.

 

Таблица 3

№	Uвх, В	Uвх, мВ после ослабления	Uвых, мВ	k
		0, 31

 

 

 

Рис.2. Амплитудная характеристика усилителя электрокардиографа.

 

Снятие частотной характеристики усилителя электрокардиографа.

Для снятия частотной характеристики усилителя электрокардиографа установите на генераторе частоту 3Гц, выходное напряжение генератора 7В. Ослабление аттенюаторов прежнее -70dB. Если 7В ослабить на 70dB, то на вход усилителя поступит сигнал напряжением 2, 21мВ. Величина этого сигнала будет неизменна в каждом опыте. Амплитуда выходного сигнала зависит от частоты входного. Частоту входного сигнала будем изменять от 3Гц до 600Гц. Однако для регистрации осциллографом таких частот необходимо изменять время развертки осциллографа. Время развертки осциллографа для различных частот приведено в таблице №4.

Определите выходное напряжение и коэффициент усиления усилителя электрокардиографа для частот 3-600Гц и занесите данные в таблицу №4.

Постройте частотную характеристику усилителя электрокардиографа. Примерный вид частотной зависимости усилителя электрокардиографа приведен на рис.3. Поскольку отмечать по линейной оси частоты 3-600Гц неудобно (точки налезают друг на друга), будем пользоваться логарифмической шкалой. Отмечают на оси не 3Гц, а ln3 и т.д.

 

Рис.3. Частотная зависимость усилителя электрокардиографа

Таблица 4

№	n, Гц	lnn	Uвх, мВ	Uвых, мВ	k	время развертки осциллографа
		1, 1	2, 21			50 ms
		2, 1
		2, 7			10 ms
		3, 4
		5, 0			1 ms
		5, 7
		6, 4

Примечание.

Усилитель электрокардиографа должен без искажений усиливать сигналы с частотой 0 – 6 Гц. Так, частота в 1Гц соответствует 60 сокращениям сердца в минуту. Частота в 6Гц соответствует 360 сокращениям сердца в минуту. Частотную характеристику такого усилителя необходимо снимать, начиная с очень низких частот. Для этого необходимы специальные генераторы. Генератор Г3-124 не может вырабатывать столь низкочастотные сигналы и поэтому мы начинаем определять частотную характеристику с 3Гц.

 

СНЯТИЕ АМПЛИТУДНОЙ И ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИК, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ, ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА УСИЛИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФА.

Вопросы теории.

1.1. Усилители. Коэффициент усиления усилителя. Требования к усилителям. Многокаскадное усиление. Классификация усилителей.

1.2. Амплитудная характеристика усилителя. Амплитудные искажения. Предупреждение амплитудных искажений.

1.3. Частотная характеристика усилителя. Частотные искажения. Полоса пропускания усилителя. Предупреждение частотных искажений.

1.4. Ламповый усилитель.

1.5. Усилительный каскад на транзисторе.

1.6. Обратная связь в усилителях. Виды обратной связи.

1.7. Повторители. Назначение и типы повторителей.

1.8. Дифференциальный усилитель.

1.9. Контрольные вопросы.

 

 

Усилители. Коэффициент усиления усилителя. Требования к усилителям. Классификация усилителей.

Усилителями электрических сигналов или электронными усилителями называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии внешнего источника.

Усилители могут создаваться на основе различных элементов (транзисторы), однако в общих вопросах все усилители могут быть представлены достаточно едино. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал. Непременной частью всей системы является источник электрической энергии.

Наиболее распространенным принципом усиления сигнала является воздействие входной цепи на электрическое сопротивление выходной цепи. Это воздействие соответствует форме усиливаемого сигнала, и поэтому форма сигнала воспроизводится в выходной цепи.

Существенным требованием к усилителям является воспроизведение усиливаемого сигнала (усиление) без искажения его формы. На практике это требование выглядит как стремление усилить электрический сигнал с наименьшими искажениями.

Возможность усилителя увеличить поданный на его вход сигнал количественно оценивается коэффициентом усиления. Он равен отношению приращения напряжения (силы тока, мощности) на выходе усилителя к вызвавшему его приращению напряжения (силы тока, мощности) на входе:

 

k_U = , k_I = , .

В зависимости от целей усилители различают по напряжению, силе тока или мощности. В дальнейшем, ради определенности, все иллюстрации и выводы будут относиться к коэффициенту усиления по напряжению, который будет обозначаться без индекса: k.

При усилении сигнала синусоидальной формы в выражениях обычно используют амплитуды входного и выходного сигналов:

 

k=U_{max вых} / U_{max вх}.

 

Если k имеет значения, не достаточные для получения на выходе сигнала нужного напряжения, то соединяют несколько усилителей. Каждый отдельный усилитель при этом называют усилительным каскадом . Коэффициент усиления усилителя из нескольких каскадов равен произведению коэффициентов усиления всех используемых каскадов:

 

k_общ= k₁k₂k₃…

 

1234	Поделиться:

Популярное:

1. Измерение коэффициента амплитудной модуляции с помощью осциллографа при синусоидальной развертке НЧ сигналом (методом трапеции).
2. Исследование резонансного транзисторного ВЧ усилителя мощности
3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
4. Моделирование электрокардиографии. Изучение электрокардиографа. регистрация электрокардиограмм
5. Определение частотной и амплитудной характеристик, полосы частот, динамического диапазона усилителя
6. ПОГАШЕНИЕ И СНЯТИЕ СУДИМОСТИ
7. Снятие товара с производства
8. СНЯТИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
9. УПРАЖНЕНИЕ 4. Снятие резонансных кривых
10. Частотная характеристика усилителя. Частотные искажения. Полоса пропускания усилителя. Предупреждение частотных искажений.