Paweł Krasny
Nr dziennika
Nazwisko i Imię
Klasa
TECHNIKUM ŁĄCZNOŒCI W KRAKOWIE
12
4 Ti
PRACOWNIA ELEKTRONICZNA
Nr ćwiczenia
Temat ćwiczenia
Data ćwiczenia
Iloœć godz. przeznacz.
na ćwicz.
Data oddania
ćwiczenia
Ocena
Podpis
5
Badanie parametrów wzmacniacza na tranzystorze polowym
18.09
4
25.09
Zapoznać się z zasadą działania wzmacniaczy w układzie OS i OD.
Narysować schematy wzmacniaczy OS i OD.
Na podstawie danych wykreœlić na papierze milimetrowym charakterystykę wyjœciową tranzystora i prostą obciążenia dla UZ = 23,4 [V] i RD = 5,65 [k?? gdzie
, oraz dane dla charakterystyki wyjœciowej: przy UDS = 10 [V]; ID = 2,29 [mA]
i przy UDS = 22 [V]; ID = 2,32 [mA]. Podana jest także wartoœć UGS0 = 0,25 [V].
Na podstawie charakterystyki okreœlić wartoœci UDS0 i IDS0.
Obliczyć wartoœci RS i CS gdzie
Zestawić układ pomiarowy OS i zmierzyć parametry IDS0, UDS0, UGS0, a następnie porównać z wartoœciami otrzymanymi.
Dla układu OS zdjąć charakterystykę KU = f(f) przy UWE = 200 [mV], dla okreœlonych wartoœci elementów.
Wyniki pomiarów zestawić w tabelach i na ich podstawie wykreœlić charakterystyki częstotliwoœciowe KU = f(f) przyjmując
.
Zestawić układ OD i zdjąć charakterystykę KU = f(f) przy UWE = 500 [mV] dla okreœlonych wartoœci elementów.
Wyniki pomiarów zestawić w tabelach i na ich podstawie wykreœlić charakterystyki częstotliwoœciowe KU = f(f).
Na wszystkich charakterystykach wyznaczyć graficznie pasmo i częstotliwoœci graniczne fgd i fgg.
Podać wykaz użytych przyrządów.
Podać wnioski własne.
Ad 1.
Działanie układu OS; dla wzrastającego napięcia wejœciowego na wyjœciu napięcie roœnie, a dla malejącego napięcia na wejœciu napięcie maleje na wyjœciu. Układ OD działa następująco; gdy na wejœciu napięcie roœnie to na wyjœciu również roœnie, a natomiast gdy na wejœciu maleje to na wyjœciu również. Różnica między wymienionymi układami w ich budowie jest następująca układ OS posiada kondensator CS decydujący o fgd, oraz bocznikujący składową zmienną prądu. Układ OD pozbawiony jest również rezystora RD, który wpływa na wartoœć rezystancji wyjœciowej wzmacniacza i na jego wzmocnienie.
Paweł Krasny
Ad 2.
Układ OS Układ OD
Ad 3.
Dane potrzebne do wykreœlenia charakterystyki wyjœciowej i prostej obciążenia:
prosta obciążenia; UZ = 23,4 [V] i RD = 5,65 [k??
;
charakterystyka wyjœciowa;
UDS = 10 [V] - ID = 2,29 [mA];
UDS = 22 [V] - ID = 2,32 [mA];
według powyższej relacji wynosi Idmax = 4,2 mA
Ad 4.
Wartoœci wyznaczone z charakterystyki:
UDS0 = 10,46 [V];
IDS0 = 2,28 [mA].
Dodatkowo wiemy, że UGS0 = 0,25 V
Ad 5.
Ad 6.
Zmierzone wartoœci wynoszą odpowiednio:
IDS0 = 2,27 [mA];
UGS0 = 0,24 [V];
UDS0 = 10,54 [ V].
Paweł Krasny
Paweł Krasny
Ad 7.
CS1 = CS2 = 0,1 ?F
CS1 = CS2 = 3nF
CS = 47 ?F
f [Hz]
UWY [V]
KU [V/V]
KU [dB]
UWY [V]
KU [V/V]
KU [dB]
UWY [V]
KU [V/V]
KU [dB]
10
4,8
24,00
27,60
1,55
7,75
17,79
3,60
18,00
25,11
12
4,8
24,00
27,60
1,55
7,75
17,79
3,68
18,40
25,30
15
4,83
24,15
27,66
1,6
8,00
18,06
3,68
18,40
25,30
18
4,86
24,30
27,71
1,61
8,05
18,12
3,83
19,15
25,64
20
4,87
24,35
27,73
1,65
8,25
18,33
3,90
19,50
25,80
25
4,88
24,40
27,75
1,75
8,75
18,84
4,03
20,15
26,09
50
4,89
24,45
27,77
1,9
9,50
19,55
4,40
22,00
26,85
100
4,89
24,45
27,77
2,6
13,00
22,28
4,70
23,50
27,42
120
4,89
24,45
27,77
2,65
13,25
22,44
4,72
23,60
27,46
150
4,89
24,45
27,77
2,72
13,60
22,67
4,78
23,90
27,57
180
4,89
24,45
27,77
2,72
13,60
22,67
4,79
23,95
27,59
200
4,86
24,30
27,71
2,76
13,80
22,80
4,81
24,05
27,62
250
4,86
24,30
27,71
2,79
13,95
22,89
4,81
24,05
27,62
500
4,82
24,10
27,64
2,8
14,00
22,92
4,81
24,05
27,62
1000
4,85
24,25
27,69
2,8
14,00
22,92
4,76
23,80
27,53
1200
4,83
24,15
27,66
2,8
14,00
22,92
4,78
23,90
27,57
1500
4,81
24,05
27,62
2,79
13,95
22,89
4,75
23,75
27,51
1800
4,79
23,95
27,59
2,79
13,95
22,89
4,72
23,60
27,46
2000
4,77
23,85
27,55
2,79
13,95
22,89
4,77
23,85
27,55
2500
4,71
23,55
27,44
2,78
13,90
22,86
4,66
23,30
27,35
5000
4,39
21,95
26,83
2,7
13,50
22,61
4,31
21,55
26,67
10000
3,5
17,50
24,86
2,58
12,90
22,21
3,48
17,40
24,81
12000
3,2
16,00
24,08
2,41
12,05
21,62
3,15
15,75
23,95
15000
2,78
13,90
22,86
2,27
11,35
21,10
2,72
13,60
22,67
18000
2,42
12,10
21,66
2,15
10,75
20,63
2,40
12,00
21,58
20000
2,29
11,45
21,18
2,05
10,25
20,21
2,20
11,00
20,83
25000
1,9
9,50
19,55
1,9
9,50
19,55
1,80
9,00
19,08
50000
1
5,00
13,98
1,6
8,00
18,06
1,00
5,00
13,98
100000
0,66
3,30
10,37
1,55
7,75
17,79
0,66
3,30
10,37
Paweł Krasny
Układ OS
Paweł Krasny
Ad 10.
RS = 11 k?
RS = 15 k?
RS= 21 k?
f [Hz]
UWY [V]
KU [V/V]
KU [dB]
UWY [V]
KU [V/V]
KU [dB]
UWY [V]
KU [V/V]
KU [dB]
10
0,441
0,88
-1,09
0,448
0,90
-0,95
0,451
0,90
-0,90
12
0,443
0,89
-1,05
0,449
0,90
-0,93
0,455
0,91
-0,82
15
0,447
0,89
-0,97
0,450
0,90
-0,92
0,457
0,91
-0,78
18
0,448
0,90
-0,95
0,450
0,90
-0,92
0,458
0,92
-0,76
20
0,448
0,90
-0,95
0,451
0,90
-0,90
0,459
0,92
-0,74
25
0,449
0,90
-0,93
0,451
0,90
-0,90
0,459
0,92
-0,74
50
0,449
0,90
-0,93
0,450
0,90
-0,92
0,460
0,92
-0,72
100
0,449
0,90
-0,93
0,458
0,92
-0,76
0,460
0,92
-0,72
120
0,499
1,00
-0,02
0,458
0,92
-0,76
0,460
0,92
-0,72
150
0,499
1,00
-0,02
0,458
0,92
-0,76
0,460
0,92
-0,72
180
0,448
0,90
-0,95
0,455
0,91
-0,82
0,460
0,92
-0,72
200
0,448
0,90
-0,95
0,458
0,92
-0,76
0,460
0,92
-0,72
250
0,448
0,90
-0,95
0,460
0,92
-0,72
0,459
0,92
-0,74
500
0,444
0,89
-1,03
0,459
0,92
-0,74
0,461
0,92
-0,71
1000
0,442
0,88
-1,07
0,458
0,92
-0,76
0,459
0,92
0,74
1200
0,448
0,90
-0,95
0,457
0,91
-0,78
0,460
0,92
-0,72
1500
0,448
0,90
-0,95
0,455
0,91
-0,82
0,460
0,92
-0,72
1800
0,448
0,90
-0,95
0,455
0,91
-0,82
0,460
0,92
-0,72
2000
0,447
0,89
-0,97
0,455
0,91
-0,82
0,459
0,92
-0,74
2500
0,447
0,89
-0,97
0,455
0,91
-0,82
0,459
0,92
-0,74
5000
0,447
0,89
-0,97
0,452
0,90
-0,88
0,451
0,90
-0,90
10000
0,440
0,88
-1,11
0,446
0,89
-0,99
0,430
0,86
-1,31
12000
0,438
0,88
-1,15
0,436
0,87
-1,19
0,411
0,82
-1,70
15000
0,429
0,86
-1,33
0,418
0,84
-1,56
0,380
0,76
-2,38
18000
0,415
0,83
-1,62
0,395
0,79
-2,05
0,350
0,70
-3,10
20000
0,408
0,82
-1,77
0,380
0,76
-2,38
0,330
0,66
-3,61
25000
0,379
0,76
-2,41
0,343
0,69
-3,27
0,280
0,56
-5,04
50000
0,252
0,50
-5,95
0,218
0,44
-7,21
0,185
0,37
-8,64
100000
0,181
0,36
-8,83
0,123
0,25
-12,18
0,112
0,22
-13,00
Paweł Krasny
Układ OD
Paweł Krasny
Ad 11.
W układzie OS pasma i częstotliwoœci wynoszą:
dla CS1 = CS2 = 0,1 ?F częstotliwoœć graniczna dolna nie jest do odczytania z charakterystyki, natomiast częstotliwoœć graniczna górna wynosi 12 kHz;
dla CS1 = CS2 = 3 nF częstotliwoœć graniczna dolna wynosi 70 Hz, a częstotliwoœć graniczna górna - 23 kHz; pasmo ma szerokoœć około 23 kHz;
dla CS = 47 ?F częstotliwoœć graniczna dolna nie jest do odczytania, a częstotliwoœć graniczna górna - 12 kHz;
W układzie OD częstotliwoœci graniczne górne wynoszą:
dla RS = 11 k? fgg = 47 kHz;
dla RS = 15 k? fgg = 33 kHz;
dla RS = 21 k? fgg = 21 kHz.
Dla układu OS:
Dla układu OD:
Paweł Krasny
Ad 13.
Wnioski:
różnica pomiędzy wyznaczonymi z charakterystyki wartoœciami UDS0, UGS0, IDS0, a zmierzonymi jest znikoma - rzędu dziesiętnych częœci. Wynikać to może z dokładnoœci wykonanej charakterystyki wyjœciowej, oraz z małych spadków napięć odkładających się na stykach;
zmniejszenie wartoœci CS1, CS2 oraz CS powoduje zmniejszenie się wartoœci wzmocnienia;
obniżenie wartoœci CS sprawia, że pasmo wzmacniacza maleje - CS ma wpływ na pasmo i na wzmocnienie wzmacniacza polowego;
rezystancja RS ma również wpływ na parametry wzmacniacza; zwiększanie jej powoduje „zwężanie się” pasma, jednak na wzmocnienie nie ma ona tak dużego wpływu jak kondensatory;
badany układ OD jest wtórnikiem napięciowym gdyż jego wzmocnienie nie przekracza 1 [V/V] w każdym przypadku;
układ OS pracujący jako wzmacniacz ma dużą rezystancje wyjœciową , a układ OD pracujący jako wtórnik napięciowy ma małą rezystancje wyjœciową. Oba układy mają bardzo duże rezystancje wejœciowe.
Wyszukiwarka