Zespół Szkół Elektrycznych nr 1 w Poznaniu

Celem ćwiczenia jest dobranie elementów wzmacniacza tranzystorowego w układzie wspólnego emitera. Przygotowanie obliczeń dotyczących parametrów rezystancyjnych wzmacniaczy.

Wiadomości teoretyczne.

Każdy tranzystor pracować może jako wzmacniacz , wzmacniając podane wielkości elektryczne w zależności od rodzaju układu w , którym pracuje . Najbardziej podstawowym układem pracy tranzystora jest układ wspólnego emitera .

a ) układ jest bardzo dobrym wzmacniaczem prądu ( prąd bazy jest bardzo mały , a na wyjściu otrzymujemy duży prąd kolektora )

b) jest dobrym wzmacniaczem napięcia

c) układ jest bardzo dobrym wzmacniaczem mocy .

d) układ ten odwraca fazę napięcia wyjściowego w stosunku do wejścia o 180

Charakterystyki idealnego tranzystora w układzie wspólnego emitera .

I ) Charakterystyka wejściowa tranzystora .

Ib = f ( Ube ) przy Uce = const.

Nierówność poniższa jest równa , gdyż chcąc utrzymać stały prąd bazy Ib 1 , mimo wzrostu napięcia na bazie z Ube 1 do Ube 2 należy zwiększyć napięcie na kolektorze z Uce 1 do Uce 2 . Tak jak poprzednio charakterystyki te różnią się jedynie wartościami poszczególnych prądów i napięć .

Uce 1 < Uce 2 < Uce 3

II ) Charakterystyka przejściowa

Ic = f ( Ib ) przy Uce = const.

Uce 1 > Uce 2 > Uce 3

Aby utrzymać stały prąd bazy Ib 1 mimo wzrostu prądu kolektora z Ic 2 do Ic 1 należy zwiększyć napięcie na kolektorze z Uce 2 do Uce 1 .

III) Charakterystyka wyjściowa tranzystora .

Ic = f ( Uce ) przy Ib = const.

Dla stałego napięcia Uce1 , chcąc zwiększyć prąd kolektora z Ic 1 do Ic 2 należy zwiększyć prąd bazy z Ib1 do Ib2 . Wyraźny wzrost prądu kolektora można uzyskać poprzez zwiększenie prądu bazy .

Charakterystyki wyjściowe wszystkich układów pracy mają ten sam kształt , a różnią się jedynie wielkością poszczególnych prądów i napięć .

Na jej podstawie zbudować można tzw. charakterystykę roboczą poprzez naniesienie na nią prostej pracy tranzystora

Jest to charakterystyka prądowo-napięciowa drugiego elementu obwodu wyjściowego rezystora Rc. W pkt. Przecięcia się charakterystyk określić można wartości napięcia na obu elementach połączonych ze sobą szeregowo.

Współrzędne tych pkt. to wartości prądu w obwodzie i spadki napięć na tranzystorze. Prosta obciążenia przecina oś napięcia Uce w pkt. E0, oznacza to że gdyby wartość prądu Jc = O , to całe napięcie odłożyłoby się na rezystorze

Prosta obciązenia przecina oś prądu w pkt. Jc = Ec/Rc. Prąd o takiej wartości popłynąłby , gdyby tranzystor w stanie nasycenia stanowił zwarcie.

Aby wzmacniacz mógł prawidłowo wzmacniać sygnał przemienny , czyli pracować zarówno przy zwiększaniu jak i zmniejszaniu prądu bazy pt. pracy musi być wstępnie ustalony na środku roboczego odcinka (P1,P2) będącego częścią prostej obciążenia w pkt. P0 na charakterystyce.

Taki stan wzmacniacza określany jest jako praca w klasie „A”

Przebieg ćwiczenia :

- na podstawie katalogu określić dane tranzystora oraz jego elektrody

Schemat pomiarowy :

Tabela pomiarowa :

Przykłady obliczeń :

Obliczenia par rezystancyjnych.

Schemat ideowy wzmacniacza dla obliczeń .

Dane podane do zadania to : Ec , Jco , Rc , Ucc = 0,5 Ec , Ube = 0,7 V ,  = Jc/Jb Jb= 0,5Jb max .

1 . Równanie Kirchhoffa dla obwodu wyjściowego.

Ec= Jc*Rc + Uce + Je*Re

Ec= Jc*Rc + Uce + (Jb + Jc)*Re

RE= Ec - Jc*Rc - Uce

2 . Obwód wejście -wyjście.

Ec - Ur1 + Ube + Ure = 0

Ec - R1*4Jb - Re( Jb + Jc) - Ube = 0

R1 = Ec - ( Jb + Jc)*Re -Ube

3 . Obwód wejściowy

3Jb*R2 - Ube - (Jb + Jc)*Re = 0

R2 = ( Jb + Jc)*Re + Ube

Pracownia Elektryczna i Elektroniczna.

Badanie wzmacniacza tranzystorowego

_____________________________________________________________________________________________

Lp.	Wartości obliczone	Wartości ustalone

1	R1=.....	R1=.....
2	R2=.....	R2=.....
3	Rc=.....	Rc=.....
4	Re=.....	Re=.....
5	Ue=….	Ue=….
6	Jc=….	Jc=….
7	Jb=…	Jb=…