Измерить входное сопротивление транзисторного усилителя

—>Сайт «Cner» —>

—> —>Главная » 2018 » Январь » 22 » Измерение входного и выходного сопротивлений транзисторного каскада

В радиолюбительской практике иногда требуется знать полные входные и выходные сопротивления транзисторных каскадов. Обычно эти параметры вычисляются математически. Однако измерение их на практике соответствующими приборами больше отвечает характеру радиолюбительской деятельности. Для проведения измерений необходимы ламповый вольтметр переменного тока, звуковой генератор (с заведомо низким выходным сопротивлением), эталонный переменный резистор и омметр.

Способы измерения и порядок проведения их можно проследить на примерах по схемам, изображенным на рисунках.

На Рис.2 приведена схема измерения выходного сопротивления транзисторного каскада. Генератор, настроенный на ту же частоту, подключен ко входу каскада. Ламповым вольтметром измеряют выходное напряжение и замечают эту величину. Далее переключателем П1 подсоединяют резистор R1. Изменяя величину его сопротивления, добиваются, чтобы показание вольтметра было равно половине ранее измеренного. В этом случае сопротивление резистора R1 численно равно выходному сопротивлению транзисторного каскада.

Примеры измерения, показанные на рисунках, приведены на транзисторах проводимости n-p-n. Но все вышесказанное относится к измерению сопротивлений каскадов на транзисторах p-n-p. Номинальное сопротивление переменного резистора должно быть приблизительно в 2-3 раза больше входного или выходного сопротивления измеряемого каскада.

Примечания:

1. Предлагаемый способ измерения выходного сопротивления транзисторного каскада пригоден для маломощных каскадов.
Измерение выходного сопротивления усилителей мощности можно производить по схеме Рис.2 следующим образом.
Измерив напряжение на выходе усилителя в режиме холостого хода (Uxx), подключают резистор R1 и изменением его сопротивления добиваются уменьшения выходного напряжения на 10-15%. Измерив это напряжение (Uн) и зная сопротивление резистора R1, можно определить выходное сопротивление усилителя (Rвых):

Источник

Измерить входное сопротивление усилителя для.

#1 OFFLINE Luci Ferrum

    • Откуда: Вологда
  • житель Блюза
  • 6 177 сообщений
  • Регистрация: 30.07.2005
  • #2 OFFLINE FIL

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 5 531 сообщений
  • Регистрация: 12.07.2005
  • Каким образом можно измерить входное сопротивление усилителя?

    Для чего нужно?
    Хочу попробовать пассивный кросс между ГУ и усилителем.

    Дело в том, что фильтрация DRZ9255 меня плохо устраивает — мутнеет звук. По ВЧ победилось кроссом после уся, а на мидбас появилась проблема: Luxman CM-2050 не вынес дополнительную индуктивную нагрузку (катушка Mundorf RM L14 0.82) — вылезла грязь на СЧ и разрыхлился бас (Петр помнит именно такой вариант при прослушке на домашке).

    Резы хочу сделать первого порядка снизу и верху.

    З.Ы. поделитесь, если проводили опыты сами.

    #3 OFFLINE Luci Ferrum

    • Откуда: Вологда
  • житель Блюза
  • 6 177 сообщений
  • Регистрация: 30.07.2005
  • Возврат .
    Помница этот вопрос уже имел дискуссию .

    Да, я нашел тему поиском, но в ней никакой конкретики по измерению вх. сопр. уся. Помусолили и тема съехала на обсуждение классов и правил ЕММЫ.

    Так как измерить вход. сопр. уся?

    #4 OFFLINE Василий

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 4 039 сообщений
  • Регистрация: 10.03.2006
  • Так как измерить вход. сопр. уся?

    #5 OFFLINE A!exT

    • Откуда: moscow
  • житель Блюза
  • 4 266 сообщений
  • Регистрация: 14.07.2005
  • 2. Поставить тестер в режим «Омы» (предел «200К» вполне подойдет) и измерить на выключенном (обесточенном) аппарате.

    главное не забывать, что характер будет реактивный
    проще — расчитать кросс на резистор 1К, его же и поставить. выходное сопротивление «источника» для уся будет 1К — вполне нормуль.

    3. Если лень проделать п1. и п.2, поверить на слово, что входное сопротивление большинства усилителей колеблется от 33К до 47К.

    не факт, стег — 20К

    ЗЫ: проще делать 2й порядок Бесселя или Гауса — по крайней мере ФЧХ и ГВЗ будут стабильны

    #6 OFFLINE FIL

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 5 531 сообщений
  • Регистрация: 12.07.2005
  • ну да, я бы расширил усреднённый типовой диапазон до 20-47К

    #7 OFFLINE martyanov

    • Откуда: Kazan
  • житель Блюза
  • 2 793 сообщений
  • Регистрация: 13.06.2008
  • главное не забывать, что характер будет реактивный
    проще — расчитать кросс на резистор 1К, его же и поставить. выходное сопротивление «источника» для уся будет 1К — вполне нормуль.

    не факт, стег — 20К

    ЗЫ: проще делать 2й порядок Бесселя или Гауса — по крайней мере ФЧХ и ГВЗ будут стабильны

    #8 OFFLINE Luci Ferrum

    • Откуда: Вологда
  • житель Блюза
  • 6 177 сообщений
  • Регистрация: 30.07.2005
  • Всем пасиб. Понял. Мануала и инструкции на усилок нет и в тырнете не находится.

    2 Василий. Кубик-рубика одолжите?

    #9 OFFLINE Docent 3D

    • Откуда: Питер
  • Забанен
  • 1 079 сообщений
  • Регистрация: 13.07.2005
  • 2. Поставить тестер в режим «Омы» (предел «200К» вполне подойдет) и измерить на выключенном (обесточенном) аппарате.

    #10 OFFLINE Василий

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 4 039 сообщений
  • Регистрация: 10.03.2006
  • 2 Василий. Кубик-рубика одолжите?

    #11 OFFLINE Василий

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 4 039 сообщений
  • Регистрация: 10.03.2006
  • главное не забывать, что характер будет реактивный

    проще — расчитать кросс на резистор 1К, его же и поставить. выходное сопротивление «источника» для уся будет 1К — вполне нормуль.

    #12 OFFLINE Василий

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 4 039 сообщений
  • Регистрация: 10.03.2006
  • несет ноль целых ноль десятых информативности о значении искомого параметра. Боле того, с учетом наличия на входе уся разделительного кондера (а он там есть всегда если усь стоковый), такая метода может вообще завести совсем не туда куда надо.
    Скажите срочно, Вы ведь правда так пошутили?

    #13 OFFLINE bUKA

    • Откуда: Санкт-Петербург
  • житель Блюза
  • 3 836 сообщений
  • Регистрация: 13.07.2005
  • Срочно отвечаю: не шутил. Был погружен в собственные мысли по спасению всего мира в целом и аудиофильского царства Люцифера в частности. Кроме того, как-то забыл, что в одних усилителях вход делают закрытым, а в других проходная гадость ставится уже после входного потенциометра, защищая от звука первые каскады. Как раз недавно имел с подобным девайсом дело. Видите, к сожалению все предвидеть невозможно. Спасибо, что задали этот вопрос: возможно у автора топика именно такой случай, и Ваш пост послужит ему объяснением, почему омметр покажет «бесконечность». А может, у него выпадет мой вариант, или он, последовав совету Алекса, сведет вопрос к резистору 1 К, и входной импеданс перестанет его волновать вообще.
    С уважением,
    Василий.

    #14 OFFLINE Vasy1

    • Откуда: Odessa.
  • житель Блюза
  • 382 сообщений
  • Регистрация: 09.11.2005
  • Каким образом можно измерить входное сопротивление усилителя?

    Для чего нужно?
    Хочу попробовать пассивный кросс между ГУ и усилителем.

    Резы хочу сделать первого порядка снизу и верху.

    #15 OFFLINE A!exT

    • Откуда: moscow
  • житель Блюза
  • 4 266 сообщений
  • Регистрация: 14.07.2005
  • #16 OFFLINE Василий

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 4 039 сообщений
  • Регистрация: 10.03.2006
  • Стесняюсь спросить, а в какую сторону Вы собственными мыслями мир собираетесь спасать в целом и ..царство и от кого/чего? Вы весь мир спасать собираетесь? или для частного случая, в части известных Вам вопросов/ситуаций.

    #17 OFFLINE Василий

    • Откуда: Москва
  • житель Блюза
  • 4 039 сообщений
  • Регистрация: 10.03.2006
  • . Включить последовательно с входом переменный резистор большего номинала, чем предполагаемое входное сопротивление.
    . выставить сопротивление на минимум, подать на вход усилителя тестовый сигнал — синус с частотой близкой к требуемой частоте раздела будущего фильтра.
    . подключить к выходу усилителя вольтметр переменного тока, выставить «удобное» для измерения напряжение.
    . крутя потенциометр, выставляем на выходе усилителя половину от предыдущего замера.
    . далее отсоединяем и измеряем сопротивление потенциометра.

    #18 OFFLINE Vasy1

    • Откуда: Odessa.
  • житель Блюза
  • 382 сообщений
  • Регистрация: 09.11.2005
  • А можно еще проще — зачем что-то крутить? Нужно включить последовательно со входом резистор известного номинала (как Вы и советовали в п.2), подать сигнал с генератора, да замерить напряжения на его клеммах и на входе усилителя. А з-н Ома, кажись, все проходили — дальше чистая арифметика: пропорция двух известных напряжений и двух резисторов, где номинал одного известен — тоже мне, бином Ньютона! Правда, что из приборов есть под рукой вопрошавшего?
    Меня мучает другой вопрос: как люди умудряются делать какие-то приблуды и твикать аппараты, спрашивая при этом об элементарных, но не известных им вещах. В алгебру без таблицы умножения — это крррруто!
    С уважением,
    Василий.

    #19 OFFLINE Luci Ferrum

    • Откуда: Вологда
  • житель Блюза
  • 6 177 сообщений
  • Регистрация: 30.07.2005
  • Зачем я создал эту тему? Просил советов.

    Да, я не силен в схемотехнике усилителей (знаю только в общих понятиях что к чему), и особого времени разбираться с этим нет. Из измерительных приборов у меня есть цифровой мультиметр, который не измеряет только индуктивность (не дождался модели). Интересует в большей степени практическая сторона вопроса, буду пользовать фильтр, а не радоваться полученным цифрам.

    Философия на базе теории мне нах не нужна, желателен практический опыт, т.к. в любом решении зачастую возникает множество ньюансов.

    Пока вижу смысл с подбором резюка для стабилизации входного импенданса усилителя.

    #20 OFFLINE Серый

    • Откуда: Россия
  • житель Блюза
  • 1 529 сообщений
  • Регистрация: 12.07.2005
  • Меня мучает другой вопрос: как люди умудряются делать какие-то приблуды и твикать аппараты, спрашивая при этом об элементарных, но не известных им вещах. В алгебру без таблицы умножения — это крррруто!
    С уважением,Василий.

    Источник

    Входное и выходное сопротивление

    Входное и выходное сопротивление является очень важным в электронике.

    Предисловие

    Ладно, начнем издалека… Как вы знаете, все электронные устройства состоят из блоков. Их еще часто называют каскады, модули, узлы и тд. В нашей статье будем использовать понятие “блок”. Например, источник питания, собранный по этой схеме:

    состоит из двух блоков. Я их пометил в красном и зеленом прямоугольниках.

    В красном блоке мы получаем постоянное напряжение, а в зеленом блоке мы его стабилизируем. То есть блочная схема будет такой:

    Блочная схема – это условное деление. В этом примере мы могли бы даже взять трансформатор, как отдельный блок, который понижает переменное напряжение одного номинала к другому. Как нам удобнее, так и делим на блоки нашу электронную безделушку. Метод “от простого к сложному” полностью работает в нашем мире. На низшем уровне находятся радиоэлементы, на высшем – готовое устройство, например, телевизор.

    Ладно, что-то отвлеклись. Как вы поняли, любое устройство состоит из блоков, которые выполняют определенную функцию.

    – Ага! Так что же получается? Я могу просто тупо взять готовые блоки и изобрести любое электронное устройство, которое мне придет в голову?

    Да! Именно на это нацелена сейчас современная электроника 😉 Микроконтроллеры и конструкторы, типа Arduino, добавляют еще больше гибкости в творческие начинания молодых изобретателей.

    На словах все выходит прекрасно, но всегда есть подводные камни, которые следует изучить, чтобы начать проектировать электронные устройства. Некоторые из этих камушков называются входным и выходным сопротивлением.

    Думаю, все помнят, что такое сопротивление и что такое резистор. Резистор хоть и обладает сопротивлением, но это активное сопротивление. Катушка индуктивности и конденсатор будут уже обладать, так называемым, реактивным сопротивлением. Но что такое входное и выходное сопротивление? Это уже что-то новенькое. Если прислушаться к этим фразам, то входное сопротивление – это сопротивление какого-то входа, а выходное – сопротивление какого-либо выхода. Ну да, все почти так и есть. И где же нам найти в схеме эти входные и выходные сопротивления? А вот “прячутся” они в самих блоках радиоэлектронных устройств.

    Входное сопротивление

    Итак, имеем какой-либо блок. Как принято во всем мире, слева – это вход блока, справа – выход.

    Как и полагается, этот блок используется в каком-нибудь радиоэлектронном устройстве и выполняет какую-либо функцию. Значит, на его вход будет подаваться какое-то входное напряжение Uвх от другого блока или от источника питания, а на его выходе появится напряжение Uвых (или не появится, если блок является конечным).

    Но раз уж мы подаем напряжение на вход (входное напряжение Uвх), следовательно, у нас этот блок будет кушать какую-то силу тока Iвх.

    Теперь самое интересное… От чего зависит Iвх ? Вообще, от чего зависит сила тока в цепи? Вспоминаем закон Ома для участка цепи :

    Значит, сила тока у нас зависит от напряжения и от сопротивления. Предположим, что напряжение у нас не меняется, следовательно, сила тока в цепи будет зависеть от… СОПРОТИВЛЕНИЯ. Но где нам его найти? А прячется оно в самом каскаде и называется входным сопротивлением.

    То есть, разобрав такой блок, внутри него мы можем найти этот резистор? Конечно же нет). Он является своего рода сопротивлением радиоэлементов, соединенных по схеме этого блока. Скажем так, совокупное сопротивление.

    Как измерить входное сопротивление

    Как мы знаем, на каждый блок подается какой-либо сигнал от предыдущего блока или это может быть даже питание от сети или батареи. Что нам остается сделать?

    1)Замерить напряжение Uвх, подаваемое на этот блок

    2)Замерить силу тока Iвх, которую потребляет наш блок

    3) По закону Ома найти входное сопротивление Rвх.

    Если у вас входное сопротивление получается очень большое, чтобы замерить его как можно точнее, используют вот такую схему.

    Мы с вами знаем, что если входное сопротивление у нас большое, то входная сила тока в цепи у нас будет очень маленькая (из закона Ома).

    Падение напряжения на резисторе R обозначим, как UR

    Из всего этого получаем…

    Когда мы проводим эти измерения, имейте ввиду, что напряжение на выходе генератора не должно меняться!

    Итак, давайте посчитаем, какой же резистор нам необходимо подобрать, чтобы как можно точнее замерять это входное сопротивление. Допустим, что у нас входное сопротивление Rвх=1 МегаОм, а резистор взяли R=1 КилоОм. Пусть генератор выдает постоянное напряжение U=10 Вольт. В результате, у нас получается цепь с двумя сопротивлениями. Правило делителя напряжения гласит: сумма падений напряжений на всех сопротивлениях в цепи равняется ЭДС генератора.

    В результате получается цепь:

    Высчитываем силу тока в цепи в Амперах

    Получается, что падение напряжения на сопротивлении R в Вольтах будет:

    Грубо говоря 0,01 Вольт. Вряд ли вы сможете точно замерить такое маленькое напряжение на своем китайском мультиметре.

    Какой отсюда вывод? Для более точного измерения высокого входного сопротивления надо брать добавочное сопротивление также очень большого номинала. В этом случае работает правило шунта: на бОльшем сопротивлении падает бОльшее напряжение, и наоборот, на меньшем сопротивлении падает меньшее напряжение.

    Измерение входного сопротивления на практике

    Ну все, запарка прошла ;-). Давайте теперь на практике попробуем замерить входное сопротивление какого-либо устройства. Мой взгляд сразу упал на Транзистор-метр. Итак, выставляем на блоке питания рабочее напряжение этого транзистор-метра, то есть 9 Вольт, и во включенном состоянии замеряем потребляемую силу тока. Как замерить силу тока в цепи, читаем в этой статье. По схеме все это будет выглядеть вот так:

    А на деле вот так:

    Итак, у нас получилось 22,5 миллиАмпер.

    Теперь, зная значение потребляемого тока, можно найти по этой формуле входное сопротивление:

    Выходное сопротивление

    Яркий пример выходного сопротивления – это закон Ома для полной цепи, в котором есть так называемое “внутреннее сопротивление”. Кому лень читать про этот закон, вкратце рассмотрим его здесь.

    Что мы имели? У нас был автомобильный аккумулятор, с помощью которого мы поджигали галогенную лампочку. Перед тем, как цеплять лампочку, мы замеряли напряжение на клеммах аккумулятора:

    И как только подсоединяли лампочку, у нас напряжение на аккумуляторе становилось меньше.

    Разница напряжения, то есть 0,3 Вольта (12,09-11,79) у нас падало на так называемом внутреннем сопротивлении r 😉 Оно же и есть ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Его также называют еще сопротивлением источника или эквивалентным сопротивлением.

    У всех аккумуляторов есть это внутреннее сопротивление r, и “цепляется” оно последовательно с источником ЭДС (Е).

    Но только ли аккумуляторы и различные батарейки обладают выходным сопротивлением? Не только. Выходным сопротивлением обладают все источники питания. Это может быть блок питания, генератор частоты, либо вообще какой-нибудь усилитель.

    В теореме Тевенина (короче, умный мужик такой был) говорилось, что любую цепь, которая имеет две клеммы и содержит в себе туеву кучу различных источников ЭДС и резисторов разного номинала можно привести тупо к источнику ЭДС с каким-то значением напряжения (Eэквивалентное) и с каким-то внутренним сопротивлением (Rэквивалентное).

    Eэкв – эквивалентный источник ЭДС

    Rэкв – эквивалентное сопротивление

    То есть получается, если какой-либо источник напряжения питает нагрузку, значит, в источнике напряжения есть ЭДС и эквивалентное сопротивление, оно же выходное сопротивление.

    В режиме холостого хода (то есть, когда к выходным клеммам не подцеплена нагрузка) с помощью мультиметра мы можем замерить ЭДС (E). С замером ЭДС вроде бы понятно, но вот как замерить Rвых ?

    В принципе, можно устроить короткое замыкание. То есть замкнуть выходные клеммы толстым медным проводом, по которому у нас будет течь ток короткого замыкания Iкз.

    В результате у нас получается замкнутая цепь с одним резистором. Из закона Ома получаем, что

    Но есть небольшая загвоздка. Теоретически – формула верна. Но на практике я бы не рекомендовал использовать этот способ. В этом случае сила тока достигает бешеного значения, да вообще, вся схема ведет себя неадекватно.

    Измерение выходного сопротивления на практике

    Есть другой, более безопасный способ. Не буду повторяться, просто скопирую со статьи закон Ома для полной цепи, где мы находили внутреннее сопротивление аккумулятора. В той статье, мы к акуму цепляли галогенную лампочку, которая была нагрузкой R. В результате по цепи шел электрический ток. На лампочке и на внутреннем сопротивлении у нас падало напряжение, сумма которых равнялась ЭДС.

    Итак, для начала замеряем напряжение на аккумуляторе без лампочки.

    Так как у нас в этом случае цепь разомкнута (нет внешней нагрузки), следовательно сила тока в цепи I равняется нулю. Значит, и падение напряжение на внутреннем резисторе Ur тоже будет равняться нулю. В итоге, у нас остается только источник ЭДС, у которого мы и замеряем напряжение. В нашем случае E=12,09 Вольт.

    Как только мы подсоединили нагрузку, то у нас сразу же упало напряжение на внутреннем резисторе и на нагрузке, в данном случае на лампочке:

    Сейчас на нагрузке (на галогенке) у нас упало напряжение UR=11,79 Вольт, следовательно, на внутреннем резисторе падение напряжения составило Ur=E-UR=12,09-11,79=0,3 Вольта. Сила тока в цепи равняется I=4,35 Ампер. Как я уже сказал, ЭДС у нас равняется E=12,09 Вольт. Следовательно, из закона Ома для полной цепи высчитываем, чему у нас будет равняться внутреннее сопротивление r:

    Заключение

    Входное и выходное сопротивление каскадов (блоков) в электронике играют очень важную роль. В этом мы убедимся, когда начнем рассматривать статью по согласованию узлов радиоэлектронных схем. Все качественные вольтметры и осциллографы также стараются делать с очень высоким входным сопротивлением, чтобы оно меньше сказывалось на замеряемый сигнал и не гасило его амплитуду.

    С выходным сопротивлением все намного интереснее. Когда мы подключаем низкоомную нагрузку, то чем больше внутреннее сопротивление, тем больше напряжение падает на внутреннем сопротивлении. То есть в нагрузку будет отдаваться меньшее напряжение, так как разница осядет на внутреннем резисторе. Поэтому, качественные источники питания, типа блока питания либо генератора частоты, пытаются делать как можно с меньшим выходным сопротивлением, чтобы напряжение на выходе “не проседало” при подключении низкоомной нагрузки. Даже если сильно просядет, то мы можем вручную подкорректировать с помощью регулировки выходного напряжения, которые есть в каждом нормальном источнике питания. В некоторых источниках это делается автоматически.

    Источник

    Поделиться с друзьями
    Моя стройка