Ćwiczenie wykonali: Wrocław 04.11.1998
Mariusz Federkiewicz
Bartłomiej Jaworski
Sprawozdanie opracował:
LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 3.
Temat: PASMOWE WZMACNIACZE MOCY
Wstęp:
Wzmacniacz mocy jest układem elektronicznym, który dostarcza do obciążenia wymaganej (na ogół dużej ) mocy wyjściowej przy możliwie dużej sprawności i małych zniekształceniach sygnału. Przyjmując jako kryterium moc wyjściową można wydzielić układy małej mocy - do kilku watów, współcześnie najczęściej wykonywane jako scalone - i układy dużej mocy, konstruowane z użyciem elementów dyskretnych.
We wzmacniaczach mocy dla urządzeń elektroakustycznych jednym z głównych parametrów jest wielkość zniekształceń nieliniowych sygnału (oznaczana przez h), minimalizowana często nawet kosztem pewnego pogorszenia sprawności i wzrostu mocy strat.
Współczynnik h jest definiowany jako:
przy czym Ui oznacza wartość skuteczną składowej o częstotliwości i*f.
Dobre liniowe układy powinny mieć h<<1%.
W ćwiczeniu dokonaliśmy pomiarów wzmacniacza mocy z układem scalonym TDA 1514A.
Podczas przebiegu ćwiczenia dokonane zostały następujące pomiary :
pomiar Uwy = f ( Uwe ) dla częstotliwości generatora f=1kHz
pomiar Pwy = f ( Uwe ) dla częstotliwości generatora f=1kHz
pomiar Iz = f ( Uwe ) dla częstotliwości generatora f=1kHz
pomiar h = f ( Uwe ) dla częstotliwości generatora f=1kHz
pomiar charakterystyki amplitudowej dla częstotliwości generatora f=1kHz
gdzie : Uwe - napięcie sterujące wzmacniacz
Uwy - napięcie wyjściowe wzmacniacza
Pwy - moc wyjściowa wzmacniacza
Iz - prąd pobierany z zasilaczy
Schemat układu pomiarowego :
Wszystkie pomiary wykonane były przy obciążeniu wzmacniacza na wyjściu rezystancją R=8Ω
Tabela pomiarowa nr 1:
Lp |
Uwe [mV] |
Uwy [V] |
Pwy [W] |
Iz [A] |
h [%] |
1 |
222 |
4,63 |
2,6 |
0,31 |
0,01 |
2 |
279 |
5,81 |
4,1 |
0,38 |
0,01 |
3 |
347 |
7,28 |
6,4 |
0,47 |
0,01 |
4 |
381 |
7,97 |
7,7 |
0,51 |
0,01 |
5 |
433 |
9,05 |
10 |
0,57 |
0,01 |
6 |
524 |
10,95 |
14,4 |
0,68 |
0,02 |
7 |
568 |
11,85 |
17 |
0,74 |
0,02 |
8 |
612 |
12,74 |
20 |
0,79 |
0,02 |
9 |
664 |
13,86 |
23,5 |
0,86 |
0,02 |
10 |
712 |
14,83 |
27 |
0,92 |
0,03 |
11 |
766 |
15,92 |
31 |
0,98 |
0,05 |
12 |
772 |
16,06 |
31,5 |
1,00 |
0,21 |
13 |
780 |
15,94 |
31,5 |
1,00 |
0,23 |
1.Pomiar zależności napięcia wyjściowego wzmacniacza od napięcia wejściowego.
Wyniki pomiarów zamieszczono w tabeli pomiarowej nr 1.
Wykres zależności Uwy = f(Uwe) dla częstotliwości przebiegu wejściowego f = 1kHz :
2.Pomiar zależności mocy wyjściowej wzmacniacza od amplitudy napięcia wejściowego.
Wyniki pomiarów zamieszczono w tabeli pomiarowej nr 1.
Wykresy zależności Pwy=f(Uwe) 
dla częstotliwości przebiegu wejściowego f = 1kHz :
3.Pomiar prądu pobieranego przez wzmacniacz z zasilaczy w zależności od amplitudy
napięcia wejściowego.
Wyniki zamieszczono w tabeli pomiarowej nr 1.
Wykres Iz = f(Uwe) dla częstotliwości przebiegu wejściowego generatora f = 1kHz :
4.Pomiar współczynnika zawartości harmonicznych w funkcji napięcia wejściowego.
Wyniki pomiarów zamieszczone w tabeli pomiarowej nr 1.
Wykres zależności h=f(Uwe) dla częstotliwości przebiegu wejściowego generatora f =1kHz:
5.Na podstawie otrzymanych wyników pomiarów możemy wyznaczyć:
-moc dostarczoną Pd = 2IzUz w funkcji napięcia wejściowego
-moc strat Pstr = Pd - Pwy w funkcji napięcia wejściowego
-sprawność energetyczną wzmacniacza η = Pwy / Pd w funkcji napięcia wejściowego
Dla częstotliwości napięcia wejściowego f = 1 kHz i Robc = 8 Ω
Tabela wyników nr 2:
Uwe [ V ] |
Pd [ W ] |
Pwy [ W ] |
η [ % ] |
Pstr [ W ] |
0,222 |
15,5 |
2,6 |
5,961538 |
12,9 |
0,279 |
19 |
4,1 |
4,634146 |
14,9 |
0,347 |
23,5 |
6,4 |
3,671875 |
17,1 |
0,381 |
25,5 |
7,7 |
3,311688 |
17,8 |
0,433 |
28,5 |
10 |
2,85 |
18,5 |
0,524 |
34 |
14,4 |
2,361111 |
19,6 |
0,568 |
37 |
17 |
2,176471 |
20 |
0,612 |
39,5 |
20 |
1,975 |
19,5 |
0,664 |
43 |
23,5 |
1,829787 |
19,5 |
0,712 |
46 |
27 |
1,703704 |
19 |
0,766 |
49 |
31 |
1,580645 |
18 |
0,772 |
50 |
31,5 |
1,587302 |
18,5 |
0,780 |
50 |
31,5 |
1,587302 |
18,5 |
Wykresy otrzymanych zależności:
Mocy dostarczonej Pd = f(Uwe) w funkcji napięcia wejściowego:
Mocy strat Pstr = f(Uwe) w funkcji napięcia wejściowego:
Sprawności energetycznej wzmacniacza η = f(Uwe) w funkcji napięcia wejściowego
6. Pomiar charakterystyki częstotliwościowej.
Przy Uwe = 604 [mV]
Tabela pomiarowa nr3.
lp |
f[Hz] |
Uwy [V] |
| Ku | [V/V] |
1 |
10 |
9,3 |
15,39735 |
2 |
20 |
11,3 |
18,70861 |
3 |
40 |
12,2 |
20,19868 |
4 |
100 |
12,4 |
20,5298 |
5 |
200 |
12,4 |
20,5298 |
6 |
500 |
12,3 |
20,36424 |
7 |
800 |
12,4 |
20,5298 |
8 |
1000 |
12,4 |
20,5298 |
9 |
2000 |
12,45 |
20,61258 |
10 |
5000 |
12,35 |
20,44702 |
11 |
7000 |
12,5 |
20,69536 |
12 |
10000 |
12,5 |
20,69536 |
13 |
12000 |
12,5 |
20,69536 |
14 |
15000 |
12,4 |
20,5298 |
15 |
20000 |
12,4 |
20,5298 |
16 |
25000 |
12,47 |
20,6457 |
17 |
30000 |
12,46 |
20,62914 |
18 |
35000 |
12,46 |
20,62914 |
19 |
40000 |
12,44 |
20,59603 |
20 |
45000 |
12,45 |
20,61258 |
21 |
50000 |
12,44 |
20,59603 |
Charakterystyka amplitudowa |Ku| = f (f):
Wyszukiwarka