Основы электрорадиоизмерений. Арсёнов А.В - 53 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

53
автоматическим истоковым смещением .
В усилителе применяется автоматическое истоковое смещение (напря-
жение между затвором и истоком ) U
ЗИ
, которое создается на резисторе R
И
постоянной составляющей тока истока (примерно равной постоянной состав -
ляющей тока стока I
С
). Резистор R
З
в цепи затвора замыкает цепь автомати -
ческого смещения и служит также для стекания зарядов , накапливающихся
на затворе . Параметры схемы: E
С
= 20 В ; R
С
= 43 кОм; R
И
= 6,8 кОм; R
З
= 100
кОм; I
С
= 20 В ; U
СИ
= 5 В - постоянное напряжение на резисторе R
С
. Напря-
жение U
ЗИ
= U ≈ I
С
•R
И
= 0,3•10
3
•6,8•10
3
≈ 2 В . Для измерения напряжений
U
ЗИ
и U
СИ
имеются следующие приборы : 1) Ц 4313 (класс точности 1,5; шка-
лы 1,5; 7,5; 15 В и выше); 2) Ц 4315 (класс точности 2,5; шкалы 2,5; 5; 10 В и
выше); 3) Ц 4317 (класс точности 1,5; шкалы 2,5; 10 В и выше). Входное со -
противление приборов на постоянном токе одинаково и равно 20 кОм/В.
При измерении заданного напряжения прибором Ц 4315: а) на пределе
измерения 2,5 В относительные погрешности измерения δ, определяемые
классом точности прибора , и
δ
′
, вызываемая R
ВХ
прибора , соответственно
равны : δ= 2,5/2•2,5 = 3,1%;
δ
′
= - 11%, а общая максимальная погрешность
измерения
δ
ОБЩ
= - (3,1 + 11) = - 14,1%. При расчете
δ
принято : R
ВХ
= 20
•
2,5
= 50 кОм; R
1
= 6,8 кОм; R
2
= R
С
+R
СИ
= 43 + 16,6 = 59,6 кОм, где R
СИ
= U
СИ
/I
С
= 5/(0,3•10
-3
) = 16,6 кОм; б ) на пределе измерения 5 В : δ = 5/2•2,5 = 5 + 0
6,25 % ;
δ
′
= 6 % ;
δ
′
ОБЩ
= - (6,25 + 6) = - 12,25%. При расчете δ принято R
ВХ
=20•5= =100 кОм. При измерении заданного напряжения прибором Ц 4313 на
шкале 7,5 В : δ = 7,5/2*1,5 = ± 0 5,6 %;
δ
′
= 4 %; 7
δ
ОБЩ
= - (5,6 + 4) = - 9,6.
При расчете принято R
ВХ
= 20•7,5 = 150 кОм. Максимальная относительная
погрешность измерения прибором Ц 4313 значительно меньше, чем у прибо-
ров Ц 4315 и Ц4317, и поэтому его следует выбрать для измерения.
Напряжение U
CИ
= 5 В . При измерении заданного напряжения прибором
Ц 4313: а) на пределе измерения 7,5 В : δ = 7,5/5•1,5 = ± 0 2,25 %;
δ
′
= - 7,5 %;
δ
ОБЩ
= - (2,25 + 7,5) = - 9,75 %. При расчете δ принято R
ВХ
= 20•7,5 = 150 кОм;
R
1
= R
СИ
= 16,6 кОм; R
2
= R
И
+ R
С
= 6,8 + 43 = 49,8 кОм; б ) на пределе изме-
рения 15 В : δ = 15/5•1,5 = +4,5 %;
δ
′
= - 4 %; δ
ОБЩ
= - (4,5 + 4) = - 8,5 %.
При расчете принято R
ВХ
= 20•15 = 300 кОм.
В рассмотренной схеме усилителя на полевых транзисторах сопротивле-
ния резисторов и отдельных цепей (например, сток- исток) значительно пре -
вышают значения этих элементов в усилителе на биполярных транзисторах .
Однако результаты расчета показывают, что при правильном выборе типа
комбинированного прибора и шкалы он может быть использован для измере -
ния режимов в усилителе на полевых транзисторах с общей погрешностью
измерения, не превышающей 10%, что вполне допустимо.
Задание и указания к его выполнению:
В работе необходимо: 
                                         53

                      ав том ати чески м и стоков ы м см ещ ени ем .

      В у си ли теле при м еняется ав том ати ческое и стоков ое см ещ ени е (напря-
ж ени е м еж ду затв ором и и стоком ) UЗ И , которое создается на рези сторе RИ
постоянной состав ляю щ ей токаи стока(при м ерно рав ной постоянной состав -
ляю щ ей тока стока IС). Рези сторRЗ в цепи затв ора зам ы кает цепь ав том ати -
ческого см ещ ени я и слу ж и т такж е для стекани я зарядов , накапли в аю щ и хся
назатв оре. П арам етры схем ы : EС = 20 В ; RС = 43 кО м ; RИ = 6,8 кО м ; RЗ = 100
кО м ; IС = 20 В ; UСИ = 5 В - постоянноенапряж ени енарези стореRС . Н апря-
ж ени е UЗ И = U ≈ IС•RИ = 0,3•103•6,8•103 ≈ 2 В . Для и зм ерени я напряж ени й
UЗ И и UСИ и м ею тсяследу ю щ и епри б оры : 1) Ц 4313 (классточности 1,5; ш ка-
лы 1,5; 7,5; 15 В и в ы ш е); 2) Ц 4315 (классточности 2,5; ш калы 2,5; 5; 10 В и
в ы ш е); 3) Ц 4317 (классточности 1,5; ш калы 2,5; 10 В и в ы ш е). В ходноесо-
проти в лени епри б оров напостоянном токеоди наков о и рав но 20 кО м /В .
      П ри и зм ерени и заданного напряж ени я при б ором Ц 4315: а) на пределе
и зм ерени я 2,5 В относи тельны е погреш ности и зм ерени яδ, определяем ы е
классом точности при б ора, и δ ′ , в ы зы в аем ая RВ Х при б ора, соотв етств енно
рав ны : δ= 2,5/2•2,5 = 3,1%; δ ′ = - 11%, а об щ ая м акси м альная погреш ность
и зм ерени яδО БЩ = - (3,1 + 11) = - 14,1%. П ри расчетеδ при нято: RВ Х = 20•2,5
= 50 кО м ; R1 = 6,8 кО м ; R2 = RС +RСИ = 43 + 16,6 = 59,6 кО м , гдеRСИ = UСИ /IС
= 5/(0,3•10-3 ) = 16,6 кО м ; б ) на пределе и зм ерени я 5 В : δ = 5/2•2,5 = 5 + 0
6,25 % ; δ ′ = 6 % ; δ ′ О БЩ = - (6,25 + 6) = - 12,25%. П ри расчетеδ при нято RВ Х
=20•5= =100 кО м . П ри и зм ерени и заданного напряж ени япри б ором Ц 4313 на
ш кале7,5 В : δ = 7,5/2*1,5 = ± 0 5,6 %; δ ′ = 4 %; 7 δ О БЩ = - (5,6 + 4) = - 9,6.
П ри расчете при нято RВ Х = 20•7,5 = 150 кО м . М акси м альная относи тельная
погреш ность и зм ерени япри б ором Ц 4313 значи тельно м еньш е, чем у при б о-
ров Ц 4315 и Ц4317, и поэтом у его следу ет в ы б рать дляи зм ерени я.
      Н апряж ени еUCИ = 5 В . П ри и зм ерени и заданного напряж ени япри б ором
Ц 4313: а) напределеи зм ерени я7,5 В : δ = 7,5/5•1,5 = ± 0 2,25 %; δ ′ = - 7,5 %;
δО БЩ = - (2,25 + 7,5) = - 9,75 %. П ри расчетеδ при нято RВ Х = 20•7,5 = 150 кО м ;
R1 = RСИ = 16,6 кО м ; R2 = RИ + RС = 6,8 + 43 = 49,8 кО м ; б ) напределеи зм е-
рени я15 В : δ = 15/5•1,5 = +4,5 %; δ ′ = - 4 %; δО БЩ = - (4,5 + 4) = - 8,5 %.
П ри расчетепри нято RВ Х = 20•15 = 300 кО м .
      В рассм отренной схем еу си ли телянаполев ы х транзи сторах сопроти в ле-
ни ярези сторов и отдельны х цепей (напри м ер, сток-и сток) значи тельно пре-
в ы ш аю т значени яэти х элем ентов в у си ли теле на б и полярны х транзи сторах.
О днако резу льтаты расчета показы в аю т, что при прав и льном в ы б оре ти па
ком б и ни ров анного при б ораи ш калы он м ож ет б ы ть и спользов ан дляи зм ере-
ни я реж и м ов в у си ли теле на полев ы х транзи сторах с об щ ей погреш ностью
и зм ерени я, непрев ы ш аю щ ей 10%, что в полнедопу сти м о.

                     Зад ан и еи указан и я к его вы по лн ен и ю:
    В раб отенеоб ходи м о:

Страницы