Wzmacniacz napieciowy OE xi2011


POLITECHNIKA RZESZOWSKA Katedra Podstaw Elektroniki xi 2011
WZMACNIACZ NAPICIOWY
Z TRANZYSTOREM BJT
Celem 膰wiczenia jest:
佛 zaprojektowanie i realizacja praktyczna wzmacniacza na-
pi臋ciowego,
佛 zbadanie podstawowych w艂a艣ciwo艣ci wzmacniacza jedno-
stopniowego z tranzystorem bipolarnym pracuj膮cym w
uk艂adzie wsp贸lnego emitera (OE ) z potencjometrycznym
zasilaniem bazy i ze sprz臋偶eniem emiterowym,
佛 pomiar charakterystyk cz臋stotliwo艣ciowych.
A) Zadania i zagadnienia do samodzielnego opracowania przed
zaj臋ciami:
1. Zapozna膰 si臋 z teoretycznymi podstawami dzia艂ania wzmacniacza jed-
nostopniowego z tranzystorem bipolarnym pracuj膮cym w uk艂adzie
wsp贸lnego emitera.
2. Zaprojektowa膰 (w spos贸b uproszczony) wzmacniacz jednostopniowy z
tranzystorem bipolarnym pracuj膮cym w uk艂adzie wsp贸lnego emitera z
potencjometrycznym zasilaniem bazy i ze sprz臋偶eniem emiterowym,
zgodnie z rys.1.
2.1 Oblicze艅 (dla pracy DC) dokona膰 dla zadanego napi臋cia zasilania,
punktu pracy tranzystora i przy za艂o偶eniu, 偶e wzmocnienie pr膮dowe
h21E tranzystora jest znane.
2.2 Nale偶y wyprowadzi膰 wzory w postaci og贸lnej na wyznaczenie R1,
R2, RC, RE tak, aby mo偶na by艂o dokona膰 konkretnych oblicze艅 dla
warto艣ci rzeczywistego wzmocnienia pr膮dowego tranzystora uzy-
skanego z pomiar贸w laboratoryjnych i punktu pracy podanego przez
prowadz膮cego.
2.3 Warto艣膰 CE nale偶y wyznaczy膰 dla f=1kHz.
POLITECHNIKA RZESZOWSKA Katedra Podstaw Elektroniki xi 2011
I
+EC
RC
R1 IC CS
Rg CS IB
UCE
UWY RO
Eg UWE R2 UBE CE
RE
Rys.1. Wzmacniacz tranzystorowy w uk艂adzie OE z zasilaniem potencjome-
trycznym
R1, R2  tworz膮 uk艂ad potencjometryczny do zasilania bazy tranzystora
RC  s艂u偶y do ustalenia spoczynkowej warto艣ci pr膮du IC (w dok艂adniejszych obli-
czeniach nale偶y uwzgl臋dni膰 RE)
CS1 , CS2 - kondensatory sprz臋gaj膮ce s艂u偶膮 do blokowania sk艂adowej
RE  realizuje ujemne sprz臋偶enie zwrotne ( stabilizuje prac臋 tranzystora, zmniejsza
wp艂yw zmian napi臋cia zasilaj膮cego i temperatury tranzystora, ale powoduje to
niestety zmniejszenie wzmocnienia uk艂adu)
CE  eliminuje ujemne sprz臋偶enie zwrotne dla sk艂adowej zmiennej.
Pojemno艣膰 kondensator贸w CS i CE jest du偶a (rz臋du m餏)co oznacza, 偶e dla sygna-
艂贸w o cz臋stotliwo艣ciach akustycznych mo偶na je traktowa膰 przybli偶eniu jako zwar-
cie.
2.4 Warto艣ci CS1 i CS2 nale偶y obliczy膰 dla zadanych warto艣ci cz臋stotli-
wo艣ci granicznych 3dB uzgodnionych z prowadz膮cym.
2.5 Przyj膮膰 warto艣膰 Ro = " tzn. wzmacniacz b臋dzie pracowa艂 w stanie ja-
艂owym (jedynym obci膮偶eniem b臋dzie oscyloskop).
3. By膰 przygotowanym na ewentualn膮 korekt臋 warto艣ci element贸w, bior膮c
pod uwag臋 ich dost臋pno艣膰 w laboratorium.
4. Przygotowa膰 i narysowa膰 schematy pomiarowe oraz opracowa膰 w艂asny
plan pomiar贸w (wraz z odpowiednimi tabelami) uwzgl臋dniaj膮c pkt. B6
5. Pomiary w zale偶no艣ci od potrzeb przeprowadzi膰 w formie charaktery-
styk lub dla kilku dyskretnych punkt贸w.
6. Ustali膰 odpowiedni (wystarczaj膮cy) zakres zmian element贸w lub wiel-
ko艣ci w zale偶no艣ci od zakresu i specyfiki bada艅.
7. Dostosowa膰 zakres pomiar贸w wed艂ug w艂asnej koncepcji i czasu trwania
zaj臋膰 (2 godziny).
POLITECHNIKA RZESZOWSKA Katedra Podstaw Elektroniki xi 2011
B) POMIARY
1. Na pocz膮tku 膰wicze艅 uzgodni膰 z prowadz膮cym warunki, o kt贸rych by艂a
mowa w cz臋艣ci A instrukcji.
2. Wykorzystuj膮c laboratoryjny uk艂ad po艂膮czeniowy (rys.2.) dokona膰 po-
miaru charakterystyki przej艣ciowej tranzystora dla ustalonej warto艣ci
parametru UCE.
3. Wykorzystuj膮c laboratoryjny uk艂ad po艂膮czeniowy (rys.2.) zbudowa膰
wzmacniacz napi臋ciowy z tranzystorem BJT do艂膮czaj膮c odpowiednie
elementy RC oraz przyrz膮dy pomiarowe. Przed zasadniczymi pomiara-
mi AC, sprawdzi膰 czy faktycznie tranzystor pracuje w zadanym punk-
cie pracy, dokonuj膮c odpowiednich pomiar贸w. Do pomiar贸w AC na-
le偶y wykorzysta膰 mi臋dzy innymi oscyloskop dwukana艂owy do obser-
wacji i pomiar贸w sygna艂贸w zmiennych na wej艣ciu i wyj艣ciu wzmacnia-
cza.
4. Dokona膰 pomiaru charakterystyki amplitudowej i fazowej dla dw贸ch
przypadk贸w pracy AC wzmacniacza:
a) ze sprz臋偶eniem zwrotnym (kondensator CE od艂膮czony),
b) bez sprz臋偶enia zwrotnego (z kondensatorem CE).
5. Dokona膰 stosownych pomiar贸w wed艂ug w艂asnego pomys艂u tak, aby
mo偶liwe by艂o okre艣lenie:
佛 wp艂ywu warto艣ci wybranych element贸w na cz臋stotliwo艣膰 doln膮 i
g贸rn膮 wzmacniacza
佛 wp艂ywu sprz臋偶enia zwrotnego na prac臋 wzmacniacza dla sk艂adowej
zmiennej (mo偶na zaplanowa膰 pomiary dla kilku warto艣ci rezystora
RE i kondensatora CE i przy jego braku ,
佛 wp艂yw rezystancji obci膮偶enia Ro na prac臋 wzmacniacza
W zale偶no艣ci od potrzeb zaplanowa膰 pomiary dla jednej lub kilku cz臋-
stotliwo艣ci.
7. Warto艣膰 amplitudy sygna艂u wej艣ciowego nale偶y ustali膰 do艣wiadczalnie
tak, aby sygna艂 wyj艣ciowy nie by艂 w spos贸b zauwa偶alny zniekszta艂cony
(na podstawie obserwacji sygna艂贸w na oscyloskopie).
POLITECHNIKA RZESZOWSKA Katedra Podstaw Elektroniki xi 2011
Rys.2 Uk艂ad do badania tranzystor贸w i wzmacniaczy.
C) OPRACOWANIE WYNIK脫W
1. Dokona膰 kompleksowej analizy otrzymanych wynik贸w pomiarowych
ustalaj膮c (obliczaj膮c lub oszacowuj膮c) podstawowe parametry i charak-
terystyki wzmacniacza.
2. Dla tych przypadk贸w gdzie jest to mo偶liwe dokona膰 por贸wnawczych
oblicze艅 teoretycznych.
3. Wyznaczy膰 wp艂ywy r贸偶nych czynnik贸w na wybrane parametry i cha-
rakterystyki wzmacniacza. Tam gdzie jest mo偶liwe poda膰 warto艣ci pro-
centowe.
4. Jak wyb贸r punktu pracy tranzystora wp艂ywa w艂a艣ciwo艣ci wzmacniaj膮ce
wzmacniacza?
5. Jak zmiana tranzystora (na lepszy i pod jakim wzgl臋dem? egzemplarz),
wp艂yn臋艂aby na prac臋 wzmacniacza i szczeg贸lnie, na kt贸re jego parame-
try?
6. Oceni膰 og贸lne w艂a艣ciwo艣ci wzmacniaj膮ce uk艂adu i por贸wna膰 z za艂o偶e-
niami projektowymi.


Wyszukiwarka