„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Eugeniusz Hofman

Badanie i pomiary układów analogowych stosowanych
w telekomunikacji 725[02].01.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

Recenzenci:
dr inż. Grzegorz Żegliński
mgr inż. Stanisław Górniak


Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Eugeniusz Hofman



Konsultacja:
mgr inż. Andrzej Zych



Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 725[02].01.03

Badanie i pomiary układów analogowych stosowanych w telekomunikacji zawartego
w modułowym

programie

nauczania

dla

zawodu

monter

sieci

i

urządzeń

telekomunikacyjnych.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

5

2. Wymagania wstępne

6

3. Cele kształcenia

7

4. Materiał nauczania

8

4.1. Diody półprzewodnikowe

8

4.1.1. Materiał nauczania

8

4.1.2. Pytania sprawdzające

10

4.1.3. Ćwiczenia

10

4.1.4. Sprawdzian postępów

12

4.2. Prostowniki

13

4.2.1. Materiał nauczania

13

4.2.2. Pytania sprawdzające

14

4.2.3. Ćwiczenia

15

4.2.4. Sprawdzian postępów

17

4.3. Tranzystor bipolarny

18

4.3.1. Materiał nauczania

18

4.3.2. Pytania sprawdzające

20

4.3.3. Ćwiczenia

21

4.3.4. Sprawdzian postępów

22

4.4. Tranzystor polowy

23

4.4.1. Materiał nauczania

23

4.4.2. Pytania sprawdzające

24

4.4.3. Ćwiczenia

25

4.4.4. Sprawdzian postępów

26

4.5. Elementy optoelektroniczne

27

4.5.1. Materiał nauczania

27

4.5.2. Pytania sprawdzające

30

4.5.3. Ćwiczenia

31

4.5.4. Sprawdzian postępów

33

4.6. Tyrystor

34

4.6.1. Materiał nauczania

34

4.6.2. Pytania sprawdzające

35

4.6.3. Ćwiczenia

36

4.6.4. Sprawdzian postępów

36

4.7. Wzmacniacze

37

4.7.1. Materiał nauczania

37

4.7.2. Pytania sprawdzające

42

4.7.3. Ćwiczenia

42

4.7.4. Sprawdzian postępów

43

4.8. Wzmacniacze operacyjne

44

4.8.1. Materiał nauczania

44

4.8.2. Pytania sprawdzające

45

4.8.3. Ćwiczenia

46

4.8.4. Sprawdzian postępów

48

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

4.9. Filtry

49

4.9.1. Materiał nauczania

49

4.9.2. Pytania sprawdzające

51

4.9.3. Ćwiczenia

51

4.9.4. Sprawdzian postępów

53

4.10. Wzmacniacze selektywne

54

4.10.1. Materiał nauczania

54

4.10.2. Pytania sprawdzające

55

4.10.3. Ćwiczenia

55

4.10.4. Sprawdzian postępów

56

4.11. Generatory napięć sinusoidalnych

57

4.11.1. Materiał nauczania

57

4.11.2. Pytania sprawdzające

59

4.11.3. Ćwiczenia

59

4.11.4. Sprawdzian postępów

60

4.12. Stabilizatory

61

4.12.1. Materiał nauczania

61

4.12.2. Pytania sprawdzające

62

4.12.3. Ćwiczenia

63

4.12.4. Sprawdzian postępów

65

5. Sprawdzian osiągnięć

66

6. Literatura

71

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o podstawowych materiałach

i urządzeniach telekomunikacyjnych, ich właściwościach oraz zastosowaniu w magistralnych,
stacyjnych i podstawowych instalacjach abonenckich telekomunikacyjnych.

W poradniku zamieszczono opisy:

−

elementów półprzewodnikowych: diody, tranzystory, elementy optoelektroniczne,

−

urządzeń elektronicznych: wzmacniacze, stabilizatory, filtry aktywne, generatory,

−

bloki urządzeń analogowych stosowanych w telekomunikacji.
Reforma gospodarcza i szybki rozwój nowoczesnych technologii spowodowały zmiany

dotyczące zapotrzebowania na określone kwalifikacje zawodowe. Rozwój technologii
informatycznych, telekomunikacji i między innymi Internetu przyczyniły się do zwiększenia
zapotrzebowania na usługi telekomunikacyjne.

Celem kształcenia w zawodzie monter sieci i urządzeń telekomunikacyjnych jest

przygotowanie aktywnego, mobilnego i skutecznie poruszającego się na rynku pracy
absolwenta. Będzie to możliwe, jeżeli uczniowie będą. nabywali zarówno wiedzę jak
i umiejętności zawodowe na takim poziomie, który pozwoli im na ciągłe doskonalenie,
poszerzanie kwalifikacji, ocenę własnych predyspozycji i możliwości, podejmowanie
racjonalnych decyzji, dotyczących własnego rozwoju zawodowego oraz planowania kariery
zawodowej.

Modułowy program nauczania dla zawodu umożliwia:

−

nabywanie oraz potwierdzanie kwalifikacji zawodowych zarówno w systemie szkolnym,
jak i pozaszkolnym,

−

dostosowywanie procesu kształcenia do indywidualnych potrzeb uczniów,

−

adaptację treści kształcenia do zmieniających się potrzeb rynku pracy,

−

przeniesienie punktu ciężkości z procesu nauczania na proces uczenia.
Cele kształcenia i materiał nauczania są ściśle powiązane z zadaniami zawodowymi, co

umożliwia:

−

przygotowanie ucznia do wykonywania podstawowych zadań zawodowych,

−

powiązanie teorii z praktyką,

−

odejście od materializmu dydaktycznego,

−

integrację różnych dziedzin wiedzy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

Schemat układu jednostek modułowych

725[02].O1.02

Badanie i pomiary

obwodów prądu przemiennego

725[02].O1

Pomiary parametrów elementów

i układów elektronicznych

725[02].O1.01

Badania i pomiary

obwodów prądu stałego

725[02].O1.03

Badanie i pomiary układów

analogowych

stosowanych w telekomunikacji

725[02].O1.04

Badanie i pomiary układów cyfrowych

stosowanych w telekomunikacji

725[02].O1.05

Analiza działania podstawowych

maszyn i urządzeń elektrycznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

klasyfikować materiały ze względu na własności elektryczne,

−

rozróżniać podstawowe wielkości elektryczne,

−

stosować podstawowe jednostki wielkości elektrycznych w układzie SI,

−

interpretować przedrostki przed nazwami jednostek,

−

stosować podstawowe prawa elektrotechniki,

−

rozróżniać typy oporników,

−

rozpoznawać na podstawie wyglądu oraz symbolu różne typy oporników,

−

przewidywać wpływ zmiany parametrów konstrukcyjnych opornika i temperatury na jego
rezystancję,

−

obliczać rezystancję zastępczą oporników połączonych równolegle, szeregowo
i w sposób mieszany,

−

rozpoznawać symbole źródeł napięcia i prądu stałego,

−

obliczać parametry źródeł napięcia połączonych szeregowo i równolegle,

−

obliczać i szacować podstawowe wielkości elektryczne w układach prądu stałego,

−

oceniać wpływ zmian rezystancji na napięcie, prąd, moc,

−

obsługiwać woltomierz, amperomierz prądu stałego oraz omomierz,

−

obsługiwać miernik uniwersalny,

−

dobierać metodę pomiaru,

−

dobierać przyrządy pomiarowe do pomiarów w układach prądu stałego,

−

rysować proste układy pomiarowe

−

planować pomiary w obwodach prądu stałego,

−

organizować stanowisko pomiarowe,

−

łączyć układy prądu stałego zgodnie ze schematem,

−

realizować pomiary podstawowych wielkości elektrycznych w układach prądu stałego,

−

analizować i interpretować wyniki pomiarów w układach prądu stałego oraz wyciągać
wnioski praktyczne,

−

przedstawiać wyniki w formie tabeli i wykresu,

−

oceniać dokładność pomiarów,

−

demonstrować efekty wykonywanych pomiarów,

−

przewidywać zagrożenia dla życia i zdrowia w czasie realizacji ćwiczeń,

−

udzielać pierwszej pomocy w przypadkach porażenia prądem elektrycznym,

−

stosować procedurę postępowania w sytuacji zagrożenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku procesu kształcenia, uczeń powinien umieć:

−

rozpoznać na podstawie symbolu graficznego i wyglądu podstawowe elementy
elektroniczne,

−

spolaryzować elementy półprzewodnikowe celem uzyskania określonych stanów pracy,

−

sprawdzić jakość elementów półprzewodnikowych,

−

rozróżnić końcówki elementów elektronicznych,

−

scharakteryzować podstawowe elementy i układy elektroniczne,

−

zdefiniować podstawowe parametry elementów i układów elektronicznych,

−

wskazać podstawowe zastosowania elementów i układów elektronicznych,

−

zinterpretować podstawowe zjawiska z zakresu elektroniki,

−

zanalizować działanie prostych układów analogowych na podstawie schematów
ideowych,

−

rozpoznać na schematach ideowych bloki funkcjonalne: zasilacze, generatory, układy
wzmacniające,

−

zanalizować działanie układów analogowych na podstawie schematów blokowych,

−

dobrać przyrządy pomiarowe do pomiaru parametrów elementów elektronicznych
w układach analogowych,

−

wykonać pomiary podstawowych parametrów elementów i układów w układach
analogowych

−

wykonać regulację w układzie elektronicznym,

−

obliczyć i szacować podstawowe wielkości elektryczne w układach elektronicznych,

−

zanalizować i interpretować wyniki pomiarów w analogowych układach elektronicznych
oraz wyciągać wnioski praktyczne,

−

skorzystać z katalogów układów elektronicznych,

−

zlokalizować proste usterki w układach analogowych,

−

przewidzieć zagrożenia dla życia i zdrowia w czasie realizacji ćwiczeń,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Diody półprzewodnikowe

4.1.1. Materiał nauczania

Diody prostownicze

Diody są to elementy o nieliniowej i niesymetrycznej charakterystyce. U podstaw

działania diod leżą zjawiska, jakie zachodzą w złączu pn. Zjawiska te wyjaśnia fizyka ciała
stałego

.

Rys. 1. Symbol diody.

Parametry charakteryzujące diody prostownicze:

−

napięcie przewodzenia – przy określonym prądzie przewodzenia,

−

prąd wsteczny – I

R

, przy określonym napięciu w kierunku zaporowym,

−

U

R

– wsteczne napięcie pracy równe 0,8 wartości napięcia, przy którym następuje

przebicie.
Dopuszczalne (graniczne) parametry: U

F

−

maksymalny prąd przewodzenia – I

0

,

−

szczytowe napięcie wsteczne – U

RWM

,

−

rezystancja diody idealnej spolaryzowanej w kierunku przewodzenia jest równa 0,

−

rezystancja diody idealnej spolaryzowanej w kierunku zaporowym nieskończenie duża.
Diody posiadają właściwość jednokierunkowego przewodzenia prądu. Stosowane są

w zasilaczach jako prostowniki prądu zmiennego. Diody mają dwie końcówki: anodę
i katodę, która oznaczona jest na obudowie kreską lub kropką. Przepływ prądu przez diodę
(od anody do katody) następuje wtedy, gdy napięcie na anodzie jest wyższe od napięcia na
katodzie o pewną wartość zwaną napięciem przewodzenia. Napięcie to zależy od materiału,
z którego wykonana jest dioda; dla krzemu wynosi ono ok. 0,7V, dla germanu 0,3V.

Charakterystyka diody

+I (mA)

Kierunek
przewodzenia

-I (µA)

Obszar
przebicia

+U

Kierunek
zaporowy

I

U

0

Rys. 2.

Charakterystyka diody półprzewodnikowe [6].

Diody stabilizacyjne (BZAP30, BZP650) – Zenera.

Są to diody przeznaczone do stabilizacji lub ograniczania napięć. Diody stabilizacyjne

pracują przy polaryzacji w kierunku zaporowym, charakteryzują się niewielkimi zmianami

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

napięcia pod wpływem dużych zmian prądu. W kierunku przewodzenia zachowują się jak
normalne diody, natomiast przy polaryzacji zaporowej mogą przewodzić prąd po
przekroczeniu określonego napięcia na złączu, zwanego napięciem przebicia. Przy
niewielkich napięciach (do ok. 6V podstawową rolę odgrywa zjawisko Zenera, powyżej –
przebicie lawinowe. Parametry charakteryzujące diody stabilizacyjne:

−

napięcie stabilizacji – U

Z,

−

prąd stabilizacji – I

Ż,

−

napięcie przewodzenia – U

F

, przy określonym prądzie przewodzenia,

−

prąd wsteczny diody – I

R

, przy określonym napięciu wstecznym,

−

rezystancja dynamiczna – r

Z

, której wartość zmienia się w zależności od napięcia

stabilizacji.

Rezystancja dynamiczna zależy od wartości napięcia stabilizacji i prądu stabilizacji. Wynosi
ona od kilku do kilkudziesięciu omów. Minimalną rezystancję dynamiczną mają diody
o napięciu stabilizacji U

Z

= 6

÷

8 V.

Diody Zenera pracują przy polaryzacji w kierunku zaporowym. Jeżeli napięcie wsteczne
osiągnie wartość napięcia przebicia, to już mały wzrost napięcia powoduje znaczny wzrost
prądu. Obszarem roboczym diod Zenera jest obszar przebicia. Diody Zenera produkowane są
o różnych napięciach Zenera od 2,7 V do 200 V.
Każda dioda Zenera musi być połączona z szeregowym rezystorem ograniczającym prąd.

Właściwości diody dla prądu stałego charakteryzuje rezystancja statyczna R

z

, a dla

sygnałów zmiennych rezystancja dynamiczna r

Z

.

U

F

I

F

U

I

1

U

R

I

R

Rys. 3.

Charakterystyka diody Zenera [6]

.

Diody pojemnościowe (warikapy B104, BB104, waraktory BXDP74B)

Diody pojemnościowe to diody półprzewodnikowe w których wykorzystuje się zjawisko

zmian pojemności warstwy zaporowej złącza p-n pod wpływem doprowadzonego z zewnątrz
napięcia. Diodę polaryzuje się w kierunku wstecznym. Pojemność diody zależy od grubości
warstwy zaporowej. Gdy wartość napięcia polaryzującego diodę w kierunku wstecznym
wzrasta wówczas pojemność diody maleje.

Zakres zmian pojemności diody określa się z jednej strony jako pojemność minimalną

wyznaczoną przy napięciu bliskim napięciu przebicia, z drugiej strony pojemność
maksymalną wyznaczoną przy napięciu bliskim zero. Dla typowych diod pojemność zmienia
się od kilkunastu do ponad stu pF.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Warikapy stosuje się do przestrajania obwodów rezonansowych, natomiast waraktory
w układach parametrycznych tj. takich, w których zmienia się w czasie jeden parametr.

Rys. 4

Charakterystyka diody pojemnościowej [6].

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak spolaryzować diodę w kierunku zaporowym?
2. Jakie własności posiada dioda spolaryzowana w kierunku przewodzenia?
3. Jakie są parametry diody przy różnej polaryzacji?
4. Jakie znasz zastosowanie diod różnych typów?
5. Jakiego typu diody pracują przy polaryzacji zaporowej, a jakiego typu przy polaryzacji

w kierunku przewodzenia?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeprowadź badanie diod półprzewodnikowych i diody Zenera w układzie

przedstawionym na rys. 5, 6 i 7 oraz zapisz wyniki pomiarów w tabeli 1, 2, 3.

R 1

A

+

D1 1N4006

V

+

ZASILACZ
DC

Rys. 5.

Układ do zdejmowania charakterystyki diod w kierunku przewodzenia I = f ( U)

Tabela 1. Charakterystyka diody krzemowej w kierunku przewodzenia.

I

F

[mA]

0

0,1

0,5

1,0

5,0

10,0

20.0

40,0

U

F

[V]

0

Tabela

2. Charakterystyka diody krzemowej w kierunku zaporowym.

U

R

[V]

0

-0,5

-1,0

-2,0

-6,0

-10,0 -15,0 -20,0

I

R

[µA]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

A

+

uA

V

+

ZASILACZ

R

Rys. 6.

Układ do zdejmowania charakterystyki diod w kierunku zaporowym I = f ( U).

R 1

A

+

V

+

Z1 1N4000

ZASILACZ
DC

Iz

Uz

Rys. 7.

Układ do zdejmowania charakterystyki diody Zenera w kierunku zaporowym I = f ( U).

Tabela

3. Charakterystyka diody Zenera w kierunku zaporowym.

I

Z

[mA]

0

0,1

0,5

1,0

3,0

5,0

10,0

20,0

U

Z

[V]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać oględzin diod określając ich typ, oznaczenie, wyprowadzenia,
2) zdjąć charakterystyki diody prostowniczej i diody Zenera w kierunku przewodzenia

i zaporowym wpisując wyniki do odpowiedniej tabeli,

3) zgromadzić przyrządy pomiarowe oraz aparaturę wykazaną na schemacie,
4) dobrać elementy zabezpieczające,
5) dobrać parametry badanych elementów z katalogu,
6) połączyć układ pomiarowy według właściwego schematu,
7) dobrać zakresy pomiarowe przyrządów,
8) po wykonaniu połączenia pokazać nauczycielowi do sprawdzenia,
9) wykonać pomiary parametrów wykazanych w odpowiednich tabelach,
10) wykreślić na podstawie otrzymanych wyników charakterystyki badanych elementów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia, zeszyt, przybory do pisania, kalkulator,

−

elementy badane,

−

zasilacz stabilizowany,

−

przyrządy pomiarowe: mierniki uniwersalne,

−

przewody laboratoryjne.

D

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) posługiwać się katalogiem elementów półprzewodnikowych?





2) określić zakres zmian napięcia i prądu w obwodzie badanym?





3) określić zakresy przyrządów pomiarowych?





4) wyznaczyć parametry graniczne diod?





5) obliczyć wartość rezystora R zabezpieczającego układ?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

4.2. Prostowniki

4.2.1. Materiał nauczania

Prostownikiem nazywamy kompletne urządzenie służące do przekształcania napięcia

przemiennego w napięcie prądu stałego. Składa się on najczęściej z elementów
półprzewodnikowych, transformatora i kondensatorów wygładzających.
a)

Rys. 8.

Prostownik jednopołówkowy: a) schemat elektryczny, b) przebieg napięcia wejściowego,

c) przebieg napięcia na obciążeniu, d) przebieg napięcia na diodzie [5].

W diodzie płynie prąd tylko wtedy, gdy polaryzacja napięcia wejściowego zapewnia

spolaryzowanie diody w kierunku przewodzenia i gdy to napięcie jest większe od napięcia
progowego. Jeżeli dioda jest spolaryzowana w kierunku zaporowym, płynie tylko bardzo
mały prąd wsteczny. Jeżeli w układzie prostownika zostanie zastosowana jedna dioda, to w
każdym okresie doprowadzonego napięcia przemiennego pojawia się tylko jeden puls prądu
przewodzenia. Jeżeli na wyjściu układu zostanie załączony woltomierz, to pokaże on wartość
średnią napięcia pulsujące.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

b)

Rys. 9.

Prostownik jednopołówkowy z filtrem pojemnościowym: a) schemat,

b) przebiegi czasowe napięcia i prądu [5].

Jeżeli na wyjściu prostownika zostanie załączony kondensator, to będzie on impulsowo

ładowany przez prostownik i rozładowywany przez odbiornik. Kondensator załączony na
wyjściu prostownika zwiększa wartość i wygładza tętnienia napięcia wyprostowanego. Miarą
zbliżenia przebiegu wyjściowego prostownika do wartości stałej jest współczynnik tętnień k

t

.

Jest on określany jako iloraz:

W celu zmniejszenia składowej zmiennej w większości układów rzeczywistych stosuje się
filtrowanie napięcia wyjściowego poprzez dołączenie kondensatora równolegle do obciążenia.
Kondensator ładuje się przez diodę do napięcia równego amplitudzie U

m

napięcia

przemiennego, po czym rozładowuje się przez obciążenie, aż do chwili, gdy dioda zacznie
znowu przewodzić, tj. gdy napięcie na jej anodzie osiągnie wartość większą niż na katodzie,
czyli także na kondensatorze.

Rys. 10.

Prostownik mostkowy (dwupołówkowy) a) schemat elektryczny prostownika, b) przebiegi czasowe

napięcia i prądu przed prostownikiem, c) przebiegi czasowe napięcia i prądu za prostownikiem [7].

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co nazywamy prostownikiem?

2. Jakie są charakterystyki na wejściu i wyjściu prostownika jednopołówkowego?
3. Co to jest współczynnik tętnień?
4. Jakie znasz podstawowe układy prostownicze?
5. Jakie znasz zastosowanie układów prostowniczych jedno- i dwupołówkowych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie obwodu prostownika jednopołówkowego.

16 V AC

230 V

+

-

C 1

V

+

V1

A

+

A

V

+

V2

R 1

Ch1

+

-

Ch2

+

-

OSC1

D1

Rys. 11. Schemat układu pomiarowego dla prostownika jednopołówkowego.

Tabela 6. Tabela wyników pomiarów prostownika jednopołówkowego.

Pozycja

potencjometru

a

b

c

d

e

f

g

I

0

[mA]

U

0

[V]

U

t

[V]

k

t

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) w układzie pomiarowym prostownika jednopołówkowego (rys. 11) zmieniać prąd

obciążenia I

0

ustawiając potencjometr P,

2) na przyrządach pomiarowych odczytywać odpowiednie wartości a wyniki wpisywać

w tabeli,

3) pomiary wykonać dla wartości kondensatora: C = 0

µ

F; C = 47

µ

F; C = 100

µ

F; C = 470

µ

F,

4) podczas wszystkich pomiarów obserwować przebiegi oscyloskopowe,
5) na polecenie prowadzącego należy przerysować wykresy z oscyloskopu zachowując

wszystkie parametry ustawione na oscyloskopie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy badane,

−

oscyloskop,

−

przyrządy pomiarowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Ćwiczenie 2

Wykonaj badanie obwodu prostownika dwupołówkowego (mostek Graetz’a).

N1

N2

230/16

A

+

Ch1

+

-

Ch2

+

-

OSC1

V

+

D1

D2

D3

D4

C

P

Rys. 12.

Schemat układu pomiarowego dla prostownika dwupołówkowego.

Tabela 7. Tabela wyników pomiarów prostownika dwupołówkowego.

Pozycja

potencjometru

a

b

c

d

e

f

g

I

0

[mA]

U

0

[V]

U

t

[V]

k

t

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) w układzie pomiarowym prostownika dwupołówkowego (rys. 12) zmieniać prąd

obciążenia I

0

ustawiając potencjometr P,

2) na przyrządach pomiarowych odczytywać odpowiednie wartości,
3) wyniki wpisywać w tabeli,
4) pomiary wykonać dla wartości kondensatora: C = 0

µ

F; C = 47

µ

F; C = 100

µ

F;

C = 470

µ

F,

5) wyniki pomiarów zapisać w tabeli 7,
6) obliczenia k

t

wykonać wg wzoru:

0

U

U

k

t

t

=

z otrzymanych wyników wykreślić rodziny charakterystyk U

0

= f(I

0

), k

t

= f(I

0

) dla

różnych wartości kondensatora C, oddzielnie dla prostownika jednopołówkowego i dla
prostownika dwupołówkowego. Podczas wszystkich pomiarów obserwować przebiegi
oscyloskopowe. Na polecenie prowadzącego należy przerysować wykresy z oscyloskopu
zachowując wszystkie parametry ustawione na oscyloskopie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

elementy badane,

−

przyrządy pomiarowe: mierniki uniwersalne, oscyloskop,

−

oscyloskop,

−

przewody laboratoryjne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymieniać istotne dane katalogowe prostownika?





2) określać zakresy pomiarowe przyrządów pomiarowych?





3) szacować wpływ wartości pojemności?





4) obliczać współczynnik tętnień?





5) porównać własności prostownika jedno- i dwupołówkowego?





6) wyznaczyć charakterystyki prostowników?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

4.3. Tranzystor bipolarny

4.3.1. Materiał nauczania

Tranzystor – trójkońcówkowy półprzewodnikowy element elektroniczny, posiadający

zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego.

Tranzystor bipolarny – tranzystor, który zbudowany jest z trzech warstw

półprzewodników o różnym rodzaju przewodnictwa, tworzących dwa złącza pn; sposób
polaryzacji złącza determinuje stan pracy tranzystora. Jeżeli złącza BC i BE są spolaryzowane
zaporowo, to tranzystor jest zatkany. Tranzystor przewodzi, jeżeli złącze BE jest
spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze BC zaporowo.

Rys. 13.

Rodzaje tranzystorów [7].

Tranzystor posiada trzy końcówki przyłączone do warstw półprzewodnika, nazywane:

−

emiter (ozn. E),

−

baza (ozn. B),

−

kolektor (ozn. C).

Ze względu na kolejność warstw półprzewodnika rozróżnia się dwa typy tranzystorów:

pnp oraz npn.

Tranzystory

są

elementami

półprzewodnikowymi

umożliwiającymi

sterowanie

przepływem dużego prądu, za pomocą prądu znacznie mniejszego. Wykorzystuje się je do
wzmacniania małych sygnałów oraz przetwarzania informacji w postaci cyfrowej.

Tranzystory, tak zresztą jak inne elementy elektroniczne, mają charakterystyczne dla

siebie parametry graniczne, tzn. takie których przekroczenie grozi uszkodzeniem tranzystora.
Są to:

U

EBOmax

– dopuszczalne napięcie wsteczne baza-emiter,

U

CBOmax

– dopuszczalne napięcie wsteczne kolektor-baza,

U

CEOmax

– maksymalne dopuszczalne napięcie kolektor-emiter,

I

c max

– maksymalny prąd kolektora,

I

B max

– maksymalny prąd bazy,

P

st max

– maksymalna dopuszczalna moc strat.

Parametry takie jak I

cmax

, U

CEOmax

, P

strmax

wyznaczają dopuszczalny obszar pracy, który

nosi również nazwę "dozwolonego obszaru pracy aktywnej" w skrócie SOA (Safe Operating
Area).
Podstawowe parametry tranzystora:
1) moc admisyjna P

a

– jest to maksymalna moc, która może wydzielić się w tranzystorze

P

a

= U

CE

* I

C,

2) maksymalny prąd kolektora I

Cmax

– jest to wartość prądu, powyżej której maleje

współczynnik wzmocnienia prądowego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

3) prąd zerowy kolektora I

CE0

dla układu OE płynie przez tranzystor przy polaryzacji

zaporowej złącza BC,

4) maksymalne napięcie kolektora U

CEmax

– przekroczenie powoduje przebicie złącza

5) współczynnik wzmocnienia prądowego β = I

C

/I

B,

Na poniższym wykresie charakterystyki wyjściowej tranzystora pokazano dozwolony

obszar pracy:

Rys. 14.

Dozwolony obszar pracy tranzystora [7].

Tranzystor pracujący w układach analogowych musi być w stanie aktywnym,

a w układach cyfrowych – w stanach zatkania lub nasycenia.

Podstawowe charakterystyki

Tranzystor pracujący w dowolnym układzie pracy charakteryzują prądy przez niego

płynące i napięcia na jego zaciskach. W związku z tym można określić cztery rodziny
statycznych charakterystyk prądowo-napięciowych, które przedstawione zostały na
poniższych rysunkach:

Rys. 15

Rodzina charakterystyk tranzystora [7].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

Charakterystyka wyjściowa tranzystora, przedstawia zależność prądu kolektora I

C

od

napięcia kolektor-emiter U

CE

przy doprowadzonym napięciu wejściowym baza-emiter U

BE

i stałym prądzie bazy I

B

. Z charakterystyki tej można stwierdzić iż powyżej pewnego napięcia

prąd kolektora prawie nie zależy od napięcia U

CE

, oraz że do wywołania dużej zmiany prądu

kolektora I

C

wystarczy mała zmiana napięcia baza-emiter U

BE

Charakterystyka przejściowa przedstawia prąd kolektora I

C

jako funkcję napięcia

baza-emiter U

BE

, oraz I

B

= const. Charakterystyka ta ma charakter wykładniczy.

Charakterystyka wejściowa opisuje zależność prądu bazy I

B

od napięcia baza-emiter U

BE

,

przy stałym napięciu kolektor-emiter U

CE

. Charakterystyka ta, podobnie jak i następna jest

wykorzystywana rzadziej od dwóch wcześniejszych.

Charakterystyka zwrotna przedstawia zależność prądu kolektora I

C

od prądu bazy I

B

, przy

U

CE

=const Widać na niej, że prąd kolektora jest w pewnym stopniu proporcjonalny do prądu

bazy.

Rys. 16. Rodzina charakterystyk [5].

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak są oznaczone końcówki tranzystora bipolarnego?
2. Jakie znasz rodzaje tranzystorów ?
3. Jakie są podstawowe parametry tranzystora?
4. Jaką rolę spełnia tranzystor w układzie elektronicznym?
5. Jakie są parametry graniczne tranzystora?
6. Jak powinien być spolaryzowany tranzystor?
7. Jaki jest przebieg charakterystyk tranzystora?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie tranzystorów bipolarnych i wyznacz ich podstawowe charakterystyki.

A

+

T1 BDX35

V

+

V1

V

+

V2

A

+

ZASILACZ
DC 1

ZASILACZ
DC 2

Ib

Ube

Ic

Uce

C

B

E

Rys. 17.

Układ pomiarowy do badania charakterystyki wejściowej tranzystora.

Tabela 9.

Pomiar charakterystyki wejściowej I

B

= f (U

BE

), gdy U

CE

= …V=const.

I

B

mA

1

5

10

50

100

200

500 1000

U

BE

V

T1 !NPN

A

+

Ib

V

+

Uce

A

+

Ic

ZASILACZ
DC1

ZASILACZ
DC 2

B

C

E

Rys. 18.

Układ pomiarowy do badania charakterystyki wyjściowej i przejściowej tranzystora.

Tabela 10.

Pomiar charakterystyki wyjściowej I

C

= f (U

CE

), gdy I

B

=…V = const.

I

B

[mA]

U

CE

[V]

0

0,1

0,2

0,3

0,5

1,0

10,0

5

I

C1

[mA]

10

I

C2

[mA]

Tabela 11.

Pomiar charakterystyki przejściowej I

C

= f (I

B

), gdy U

CE

=…V = const.

U

CE

[V]

I

B

[mA]

0

2

4

6

8

10

16

5

I

C1

[mA]

15

I

C2

[mA]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zaznajomić się z danymi katalogowymi badanego tranzystora, dane zanotować

w zeszycie,

2) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
3) w układzie jak na rys.17 wyznaczyć charakterystykę wejściową I

B

= f (U

BE

gdy U

CE

=

const. Na zasilaczu DC 2 ustawić stałą wartość napięcia U

CE,

zmieniając napięcie na

zasilaczu DC 1 odczytać wartość prądu I

B

oraz napięcia U

BE

– zakres pomiarowy V

1

= 2

V, V

2

= 20 V, A

1

= 2 A, wyniki pomiarów wpisać do tabeli 9,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

4) w układzie jak na rys.18 wyznaczyć charakterystykę wyjściową I

C

= f (U

CE

gdy I

B

=

const., na zasilaczu DC 1 ustawić stałą wartość prądu I

B,

zmieniając napięcie na zasilaczu

DC 2 odczytać wartość prądu U

CE

oraz prąd I

C,

wyniki pomiarów zapisać w tabeli 10 -

zakres pomiarowy V

2

= 20 V, A

1

= 200m A, A

2

= 2 A,

5) w układzie jak na rys.18 wyznaczyć charakterystykę przejściową I

C

= f (I

B

), gdy U

CE

=…V , na zasilaczu DC 2 ustawić stałą wartość napięcia U

CE

= 10 V, zmieniając za

pomocą zasilacza DC 1 prąd I

B

odczytywać prąd I

C,

wyniki pomiarów zapisać w tabeli 11

– zakres pomiarowy V

2

= 20 V, A

1

= 200m A, A

2

= 2 A.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

tranzystor badany,

−

zasilacz DC1, DC2,

−

przyrządy pomiarowe: mierniki uniwersalne (amperomierz – 2 szt., woltomierz ),

−

przewody laboratoryjne,

−

katalog podzespołów elektronicznych.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie













1) wybrać z katalogu parametry badanego tranzystora?
2) dobrać zakresy przyrządów pomiarowych?
3) określić zakres zmian mierzonych parametrów?
4) w oparciu o uzyskane dane pomiarowe narysować charakterystyki?
5) podać rząd wielkości oczekiwanych wyników pomiaru?









„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

4.4. Tranzystor polowy

4.4.1. Materiał nauczania

Tranzystory polowe w skrócie FET są również nazywane unipolarnymi

.

Tranzystor

polowy posiada trzy elektrody: źródło (S), bramkę (G) i dren (D).

Tranzystory polowe dzieli się na dwie grupy:

−

złączowe JFET

−

z izolowaną bramką MOSFET

Rys. 19.

Symbol

tranzystora polowego i bipolarnego [6].

Tranzystor z izolowaną bramką często ma również czwartą elektrodę zwaną podłożem

(B). Tranzystory te wykonuje się głownie w układach scalonych, natomiast jako elementy
dyskretne rzadziej i są to głównie tranzystory mocy, np. pracujące jako szybkie przełączniki
w zasilaczach impulsowych. Zastosowania: bramki logiczne w technologiach MOS,
wzmacniacze w różnych konfiguracjach (WD, WS, WG), generatory, stopnie wejściowe
wzmacniaczy operacyjnych, wzmacniacze różnicowe, pamięci komputerowe.

Tranzystory unipolarne opisuje się, za pomocą następujących parametrów:

−

napięcie odcięcia bramka-źródło U

GS(OFF)

, czyli napięcie jakie należy doprowadzić do

bramki, aby przy ustalonym napięciu U

DS

nie płynął prąd drenu,

−

napięcie progowe U

P

napięcie jakie należy doprowadzić, aby przez tranzystor popłynął

prąd,

−

prąd nasycenia I

DSS

prąd drenu płynący przy napięciu U

GS

=0 i określonym napięciu U

DS

,

−

prąd wyłączenia I

D(OFF

– prąd drenu płynący przy spolaryzowaniu bramki napięciem

|U

GS

| > |U

GS(OFF)

| ,

−

rezystancja statyczna włączenia R

DS(ON)

– rezystancja między drenem a źródłem

tranzystora pracującego w zakresie liniowym charakterystyki I

D

= f(U

DS

) przy U

GS

=0,

−

rezystancja statyczna wyłączenia R

DS(OFF)

– rezystancja między drenem a źródłem

tranzystora znajdującego się w stanie odcięcia,

−

dopuszczalny prąd drenu I

Dmax,

−

dopuszczalny prąd bramki I

Gmax,

Podstawowe charakterystyki:

−

przejściowa – zależność prądu drenu (I

D

) od napięcia bramka-źródło (U

GS

) przy stałym

na pięciu dren-źródło (U

DS

).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Rys. 20. Charakterystyka przejściowa ta dla różnych typów tranzystorów [6].

−

charakterystyka wyjściowa – zależność prądu drenu (I

D

) od napięcia dren-źródło (U

DS

),

przy stałym napięciu bramka-źródło (U

GS

). Cały obszar charakterystyki wyjściowej

można podzielić na dwie części: obszar nasycenia i obszar nienasycenia (liniowy).

Rys.

21. Charakterystyka wyjściowa [6].

W zakresie liniowym (nienasycenia) tranzystor unipolarny zachowuje się jak rezystor

półprzewodnikowy. Prąd I

D

ze wzrostem napięcia U

DS

wzrasta w przybliżeniu liniowo.

W zakresie nasycenia napięcie U

DS

bardzo nieznacznie wpływa na wartość prądu drenu,

natomiast bramka zachowuje właściwości sterujące.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki jest symbol tranzystora polowego i jak oznacza się jego elektrody?
2. Jakie są parametry tranzystora polowego?
3. Jakie są podstawowe układy pracy tranzystora polowego?
4. Jak przebiegają charakterystyki tranzystora polowego?
5. Jaki zakres charakterystyki tranzystora wykorzystuje się wstanie aktywnym?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie tranzystora polowego w układzie pomiarowym przedstawionym na

rys. 22.

A

+

+

V

Ugs

T BF256C

+

V

Uds

P 1

ZASILACZ +
DC1 -

- ZASILACZ
+ DC 2

Id

D

S

G

V1

V2

Rys. 22.

Układ do pomiaru charakterystyk statycznych tranzystora polowego typu JFET.

Tabela 12. Charakterystyka przejściowa tranzystora I

D

= f(U

GS

) przy U

DS

=const.

U

DS

[V] U

GS

[V]

0,0

-0,5

-1,0

-1,5

-2,0

-2,3

-2,6

-3,0

1,0

I

D

[mA]

2,0

I

D

[mA]

4,0

I

D

[mA]

8,0

I

D

[mA]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zaznajomić się z danymi katalogowymi badanego tranzystora, dane zanotować

w zeszycie,

2) wyznaczyć charakterystyki,
3) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
4) w układzie z rys.22 wyznaczyć rodzinę charakterystyk przejściowych I

D

= f ( U

GS

, za

pomocą zasilacza DC1 ustawić stałą wartość napięcia U

DS,

zmieniając za pomocą

potencjometru P napięcie zasilacza DC2 odczytać wartość prądu I

D

i napięcie U

GS -

zakresy pomiarowe: V

1

i V

2

= 20 V, amperomierza A = 20 mA, wyniki pomiaru zapisać

w tabeli 12.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

tranzystor polowy,

−

zasilacz DC1, DC2,

−

zakresy pomiarowe: V

1

i V

2

= 20 V, amperomierza A = 20 mA,

−

przyrządy pomiarowe, rezystor suwakowy, przewody laboratoryjne

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić parametry graniczne tranzystora stosowanego w układzie?





2) dobierać zakresy pomiarowe przyrządów?





3) rysować charakterystyki w oparciu o pomiary?





4) omówić stany pracy tranzystora w oparciu o charakterystyki?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

4.5. Elementy optoelektroniczne

4.5.1. Materiał nauczania

Elementy optoelektroniczne – są to elementy, których podstawą działania jest zjawisko
przetwarzania energii promieniowania optycznego w energię elektryczną. Ze względu na
kierunek przemiany energetycznej elementy optoelektroniczne dzieli się na fotodetektory,
czyli odbiorniki promieniowania i fotoemitery, czyli źródła promieniowania.

Fotorezystor

.

Jest elementem światłoczułym. Jego rezystancja zmienia się pod wpływem padającego

promieniowania i nie zależy od kierunku przyłożonego napięcia, podobnie jak rezystancja
zwykłego rezystora.
Oświetlenie fotorezystora powoduje zwiększenie przepływającego prądu (zmniejsza się
rezystancja fotorezystora).

Parametry fotorezystora:

−

czułość widmowa – zależność rezystancji od natężenia oświetlenia. Na wartość czułości
wpływa rodzaj materiału i sposób jego domieszkowania,

−

rezystancja fotorezystora.

Ze względu na dużą czułość i prosty układ pomiarowy, fotorezystory wykorzystuje się do:

−

pomiaru temperatury i ostrzegania w systemach przeciwpożarowych,

−

wykrywania zanieczyszczeń rzek i zbiorników wodnych,

−

detekcji strat ciepła przez izolację termiczną budynków,

−

badania zasobów ziemi z samolotów i satelitów,

−

celów wojskowych.

Diody elektroluminescencyjne.

Zwane są także diodami świecącymi LED (z ang. Light Emiting Diode), emitują

promieniowanie w zakresie widzialnym i podczerwonym. Intensywność świecenia zależy od
wartości doprowadzonego prądu, przy czym zależność ta jest liniowa w dużym zakresie
zmian prądu.Dioda pracuje prawidłowo przy polaryzacji złącza w kierunku przewodzenia.
Zasada działania diod elektroluminescencyjnych jest oparta na zjawisku elektroluminescencji.

Zjawisko elektroluminescencji w diodach półprzewodnikowych polega na wytwarzaniu

światła pod wpływem pola elektrycznego.

Parametry elektryczne diody elektroluminescencyjnej są takie same jak innych diod

czyli: prąd przewodzenia, napięcie przewodzenia, napięcie wsteczne oraz moc strat, która
wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset mW, a jej wartość zależy od temperatury złącza

Stosuje się je jako:

−

sygnalizatory włączenia lub sygnalizatory określonego stanu pracy urządzeń
elektrycznych, takich jak sprzęt radiowo – telewizyjny i aparatura pomiarowa,

−

wskaźniki w windach i telefonach,

−

elementy podświetlające przełączniki i skale,

−

wskaźniki poziomu cieczy, np. paliwa, oleju, wody w samochodzie itp

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Fotodioda

Jest zbudowana podobnie jak dioda krzemowa. Różnica jest w obudowie, gdyż znajduje

się tam soczewka płaska lub wypukła, umożliwiająca oświetlenie jednego z obszarów złącza.
Fotodiody wykonuje się z krzemu lub arsenku galu.

Fotodiodę można traktować jako źródło prądu o wydajności zależnej od natężenia

oświetlenia.

Fotodiodę polaryzuje się zaporowo zewnętrznym źródłem napięcia. Pod wpływem

oświetlenia przez fotodiodę płynie prąd wsteczny, który zwiększa się ze wzrostem
oświetlenia. Przy braku oświetlenia przez fotodiodę płynie niewielki tzw. ciemny prąd
wsteczny I0 wywołany generacją termiczną nośników. Prąd ten narasta liniowo wraz ze
wzrostem wartości napięcia wstecznego.

Parametry fotodiody

−

maksymalne napięcie wsteczne U

Rmax

= 10 – 500V,

−

maksymalny prąd ciemny I

R0max

= 1 – 100nA,

−

czułość na moc promieniowania S

pe

= 0,3 – 1A/W,

−

czułość na natężenie oświetlenia S

EV

= 10 – 100nA/lx.

Rys. 23.

Charakterystyka fotodiody [5].

Istotną zaletą fotodiody jest duża częstotliwość pracy. Może ona przetwarzać sygnały

świetlne o częstotliwości do kilkudziesięciu MHz. Natomiast wadą jest silna zależność prądu
fotodiody od temperatury.

Fototranzystor

Element półprzewodnikowy z dwoma złączami p-n. Działa tak samo jak tranzystor z tą

różnicą, że prąd kolektora nie zależy od prądu bazy, lecz od natężenia promieniowania
oświetlającego obszar bazy. Oświetlenie wpływa na rezystancję obszaru emiter-baza.
Wykorzystuje się tu zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne, tj. zjawisko fotoprzewodnictwa.
Fotoprzewodnictwo polega na zwiększaniu przewodnictwa elektrycznego pod wpływem
energii promieniowania.

Fototranzystor jest detektorem o czułości wielokrotnie większej niż czułość fotodiody,

ponieważ prąd wytworzony pod wpływem promieniowania ulega dodatkowemu
wzmocnieniu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Rys. 24.

Fototranzystor: a) charakterystyka prądowo-napięciowa [6].

Fototyrystor

Fototyrystorem nazywamy tyrystor umieszczony w specjalnej obudowie, umożliwiającej

oddziaływanie promieniowania świetlnego na jego przełączanie ze stanu blokowania do
przewodzenia.

Im większe jest napięcie anoda – katoda fototyrystora, tym moc promieniowania

potrzebna do przełączenia jest mniejsza. Istotną cechą fototyrystora jest to, że po przełączeniu
stan przewodzenia, utrzymuje się w nim nawet po zaniku impulsu świetlnego.

Wykonywane są głównie z krzemu i wykorzystywane jako np. fotoelektryczne

przekaźniki.

Transoptor

Fotoodbiorniki możemy sprzęgać z diodami elektroluminescencyjnymi, w celu przesłania

sygnałów na drodze optycznej. W ten sposób uzyskujemy przekazywanie sygnałów z jednego
układu do drugiego, przy galwanicznym odseparowaniu tych układów. Tak powstały przyrząd
nazywamy transoptorem (dioda i fotodetektor w różnych obudowach) lub łączem
optoelektronicznym (dioda i fotodetektor w jednej obudowie).

Transoptor jest półprzewodnikowym elementem optoelektronicznym, składającym się

z co najmniej jednego fotoemitera i co najmniej jednego fotodetektora, umieszczonych we
wspólnej obudowie.

Transoptor pozwala przesyłać sygnały elektryczne z wejścia na wyjście bez połączeń

galwanicznych obwodów wejściowego i wyjściowego.

W transoptorze rolę fotoemitera w obwodzie wejściowym spełnia zwykle dioda

elektroluminescencyjna z arsenku galu. Na wyjściu transoptora może znajdować się fotodioda
lub fototranzystor.

Rys. 25.

Schemat transoptora [5].

Parametry transoptora charakteryzują właściwości jego elementów składowych, tzn.

diody elektroluminescencyjnej i fotodetektora.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Rys. 26 Charakterystyka transoptora [5].

Transoptory stosuje się:

−

do galwanicznego rozdzielania obwodów, np. w technice wysokich napięć,

−

w technice pomiarowej i automatyce,

−

w sprzęcie komputerowym,

−

w sprzęcie telekomunikacyjnym.
Spełniają one również rolę potencjometrów bezstykowych oraz przekaźników

optoelektronicznych, wykorzystywanych do budowy klawiatury kalkulatorów i komputerów.

W układach sygnalizacyjnych i zabezpieczających są stosowane jako:

−

wyłączniki krańcowe,

−

czujniki otworów,

−

czujniki położenia,

−

wskaźniki poziomu cieczy.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz rodzaje elementów optoelektronicznych?
2. Jakie parametry charakteryzują fotorezystor ?
3. Jak należy spolaryzować diodę elektroluminescencyjną ?
4. Jak polaryzuje się fotodiodę?
5. Jak wykonany jest fototranzystor?
6. Czy potrafisz omówić działanie fotorezystora?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie elementów optoelektronicznych.

U1 4N33

+

V

A

+

R 1

ZASILACZ +
DC -

U1

Uin

I in

Rys. 27.

Schemat układu pomiarowego do badania charakterystyki wejściowej transoptora.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Tabela 15. Charakterystyka wejściowa transoptora.

I

in

[mA]

0

0,1

0,3

0,5

1,0

5,0

10,0

15,0

U

in

[V]

0

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać oględzin transoptora określając jego oznaczenie, rodzaj fotoemitera

i fotodetektora, wyprowadzenia, typ obudowy,

2) zapoznać się z danymi katalogowymi badanego transoptora,
3) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,

4) w układzie z rys. 27 wyznaczyć charakterystykę wejściową I

in

= f (U

in

), za pomocą

zasilacza DC1 zmieniać napięcie U

1

odczytując wartość napięcia U

in

oraz prądu, zakresy

pomiarowe: V

= 2 V, amperomierza A = 20 mA, wyniki pomiaru zapisać w tabeli 15.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

katalog elementów elektronicznych,

−

przyrządy pomiarowe: zakresy pomiarowe: V

= 2 V, amperomierza A = 20 mA,

−

zasilacz,

−

przewody laboratoryjne.

Ćwiczenie 2

Wyznacz charakterystykę wejściową I

in

= f ( U

in

) transoptora.

U1 4N33

A

+

R 1

+

V

VM1

A

+

ZASILACZ +
DC -

I in

+ ZASILACZ
- DC 2

U out

I out

U 2

U 1

Rys. 28.

Schemat układu pomiarowego do badania charakterystyki wejściowej transoptora [5].

Tabela 16. Charakterystyka wyjściowa transoptora.

I

in

[mA] U

out

[V]

0

0,1

0,3

0,5

1,0

5,0

10,0

15,0

5

I

out

[mA]

10

I

out

[mA]

15

I

out

[mA]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać oględzin transoptora określając jego oznaczenie, rodzaj fotoemitera

i fotodetektora, wyprowadzenia, typ obudowy,

2) zapoznać się z danymi katalogowymi badanego transoptora,
3) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela

,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

4) w układzie z rys. 28 wyznaczyć charakterystykę wejściową transoptora I

out

= f (U

out

),

5) za pomocą zasilacza DC1 ustawić stałą wartość prądu Iin według tabeli 16, za pomocą

DC 2 zmieniać wartość napięcia wyjściowego Uout odczytując wartość prądu Iout,
wyniki pomiaru zapisać w tabeli 16, zakresy pomiarowe mierników: V 2 = 20 V,
amperomierze A1 i A2 =20 mA.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

katalog elementów elektronicznych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

zasilacz,

−

przewody laboratoryjne.

Ćwiczenie 3

Wykonaj badanie charakterystyki diody elektroluminescencyjnej W układzie

przedstawionym na rys. 29.

LED1 CQX35A

N1

N2

TR1

D

1

1

N

1

1

83

R1 1k

R2 1k

Ch1

+

-

Ch2

+

-

OSC1

- X
- Y

X

Y

Rys. 29.

Układ do badania charakterystyki diod elektroluminescencyjnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś :

1) dokonać oględzin diody określając jej oznaczenie, rodzaj, wyprowadzenia, typ obudowy,
2) zapoznać się z danymi katalogowymi,
3) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela i określić wartość napięcia

przewodzenia badanej diody w zależności od koloru świecenia,

4) charakterystyki obserwowane na ekranie oscyloskopu zamieścić w sprawozdaniu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

katalog elementów elektronicznych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

zasilacz,

−

przewody laboratoryjne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dobrać parametry transoptora do badanego układu?





2) wymienić parametry graniczne badanych elementów?





3) wyjaśnić zasadność umieszczania rezystora w obwodzie detektora?





4) zaproponować inne układy do pomiaru charakterystyk?





5) podać gdzie znajdują zastosowanie transoptory?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

4.6. Tyrystor

4.6.1. Materiał nauczania

Rys. 30.

Symbol tyrystora.

Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym składającym się z 4 warstw w układzie

p-n-p-n. Jest on wyposażony w 3 elektrody, z których dwie są przyłączone do warstw
skrajnych, a trzecia do jednej z warstw środkowych. Elektrody przyłączone do warstw
skrajnych nazywa się katodą (K) i anodą (A), a elektroda przyłączona do warstwy środkowej
– bramką (G, od ang. gate – bramka).

Tyrystor przewodzi w kierunku od anody do katody. Jeżeli anoda ma dodatnie napięcie

względem katody, to złącza skrajne typu p-n są spolaryzowane w kierunku przewodzenia,
a złącze środkowe n-p w kierunku zaporowym. Dopóki do bramki nie doprowadzi się
napięcia, dopóty tyrystor praktycznie nie przewodzi prądu. Doprowadzenie do bramki
dodatniego napięcia względem katody spowoduje przepływ prądu bramkowego i właściwości
zaporowe środkowego złącza zanikają w ciągu kilku mikrosekund; moment ten nazywany
bywa „zapłonem” tyrystora.

Rys. 31.

Budowa i schemat zastępczy tyrystora [6].

Parametry tyrystorów:

−

graniczne napięcie powtarzalne U

RRM

i graniczne napięcie niepowtarzalne U

RSM

w kierunku zaporowym,

−

graniczne napięcie powtarzalne U

DRM

i graniczne napięcie niepowtarzalne U

DSM

w kierunku blokowania. Napięcie pracy przyjmuje się nie większe niż 0,67 U

DRM

,

−

prąd graniczny obciążenia I

TAVM

, określany jako największa wartość średnia prądu

tyrytora o kształcie półfali sinusoidy o częstotliwości sieci energetycznej (50 lub 60 Hz)
w określonych warunkach chłodzenia,

−

właściwości sterowania określone przez charakterystyki napięciowo-prądowe bramki
U

G

=f (I

G

).

Zastosowanie tyrystorów

Tyrystory znalazły zastosowania w wielu dziedzinach. Jako sterowniki prądu stałego są

stosowane w stabilizatorach napięcia stałego i w automatyce silników prądu stałego. Jako
sterowniki prądu przemiennego – w automatyce silników indukcyjnych i w technice
oświetleniowej. Jako łączniki i przerywacze prądu stałego i przemiennego – w automatyce
napędu elektrycznego, układach stabilizacji napięcia i w technice zabezpieczeń. Jako
przemienniki częstotliwości – w automatyce silników indukcyjnych, technice ultradźwięków
oraz jako układy impulsowe – w generatorach odchylenia strumienia elektronowego
w kineskopach telewizorów kolorowych, w urządzeniach zapłonowych silników spalinowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Zalety

−

duża odporność na wstrząsy i narażenia środowiskowe i możliwość pracy w temp. 65°C
do +125°C

−

mały spadek napięcia na elemencie przewodzącym rzędu 0,6 – 1,6 V

−

krótki czas przejścia ze stanu zaporowego w stan przewodzenia i na odwrót

Rys. 32. Charakterystyka napięciowo-prądowa tyrystora [8].

Stan pracy wstecznej tyrystora przy ujemnym napięciu anoda - katoda przedstawia część

charakterystyki oznaczona 1, wyróżnia się tu:

−

U

BR

– napięcie przebicia,

−

U

RSM

– niepowtarzalne szczytowe napięcie wsteczne,

−

U

RRM

– powtarzalne szczytowe napięcie wsteczne,

−

I

RRM

– powtarzalny szczytowy prąd wsteczny.

Stan blokowania tyrystora występuje w czasie jego nieprzewodzenia przy dodatnim

napięciu anoda – katoda, część charakterystyki oznaczona 2. Można tu wyróżnić parametry:

−

U

BO

– napięcie przełączania,

−

U

DSM

– niepowtarzalne szczytowe napięcie blokowania,

−

U

DRM

– powtarzalne szczytowe napięcie blokowania,

−

I

DRM

– szczytowy powtarzalny prąd blokowania.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakimi parametrami charakteryzuje się tyrystor?
2. Co rozumiesz pod pojęciem „zapłon” tyrystora ?
3. Jakie zakresy pracy wyróżniamy w tyrystorze?
4. Co to jest stan blokowania tyrystora?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz charakterystykę napięciowo-prądową tyrystora.

A

+

+

V

VM1

U1 2N1595

A

+

ZASILACZ +
DC 1 -

+ ZASILACZ
- DC 2

P 1

R

I t

U t

G

P 2

I g

obwód
anodowy

obwód
bram kowy

Rys. 33. Układ pomiarowy do wyznaczania charakterystyki głównej w zakresie blokowania.

Tabela 16. Charakterystyka główna tyrystora w zakresie blokowania.

I

T

[µA]

U

T

[V]

0

1,0

5,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

Tabela 17. Charakterystykę napięciowo-prądową tyrystora w kierunku zaporowymi.

I

T

[µA]

U

T

[V]

0

1,0

5,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać

oględzin

tyrystora

określając

jego

oznaczenie,

rodzaj

obudowy

i wyprowadzenia, typ obudowy

2) zapoznać się z danymi katalogowymi badanego tyrystora
3) w układzie z rys.33 wyznaczyć charakterystykę blokowania tyrystora I

T

= f ( U

T

) przy I

G

= 0, zmieniając napięcie zasilacza DC 1 odczytać prąd I

T

oraz napięcie U

T,

wyniki

pomiaru zapisać w tabeli 16

4) pomiary wykonać przy zamkniętym przełączniku P1 i otwartym P2
5) zakresy pomiarowe mierników : V 1 = 200 V, amperomierze A1 =20 µA
6) w układzie

z rys. 33

wyznaczyć charakterystykę wsteczną tyrystora I

T

= f ( U

T

) przy I

G

=

0, zmienić polaryzację zasilacza DC1, wyniki pomiaru zapisać w tabeli 17.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

katalog elementów elektronicznych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

zasilacz,

−

przewody laboratoryjne.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić istotne dla badanego układu parametry katalogowe?





2) uzasadnić włączenie w obwodzie bramki µA?





3) dobrać zakresy pomiarowe stosowanych przyrządów pomiarowych?





4) na podstawie wykonanych pomiarów narysować charakterystyki?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37

4.7. Wzmacniacze

4.7.1. Materiał nauczania

Układ wzmacniający to taki układ, w którym sygnał wejściowy w postaci napięcia lub

natężenia prądu, kosztem doprowadzonej energii ze źródła zewnętrznego, na wyjściu
uzyskuje postać sygnału Uwy = KuUwe.

Parametry wzmacniaczy.

Do najważniejszych parametrów wzmacniaczy zaliczamy:

−

wzmocnienie: napięciowe, prądowe i mocy,

−

dolna i górna częstotliwość graniczna,

−

pasmo przenoszonych częstotliwości,

−

rezystancja wejściowa i wyjściowa,

−

zniekształcenia nieliniowe i liniowe
Podstawowym parametrem określającym właściwości wzmacniacza jest wzmocnienie (k)

określane jako stosunek wartości skutecznej sygnału wyjściowego do wartości skutecznej
sygnału wejściowego. Wyróżniamy 3 rodzaje wzmocnienia:

−

napięciowe: K

u

=

we

wy

U

U

,

−

prądowe: K

i

=

we

wy

I

I

,

−

mocy: K

p

=

we

P

P

0

,

Wzmocnienie napięciowe jest to stosunek napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego
układu, wyrażony w woltach na wolt [V/V]:

k

u

[V/V] = Uwy /Uwe

lub częściej w decybelach [dB]:

k

u

[dB] = 20 log K

u

[V/V]

Częstotliwości graniczne są to takie wartości częstotliwości sygnału wejściowego, dla których
wzmocnienie napięciowe wzmacniacza maleje względem wzmocnienia maksymalnego o 3dB
(czyli do poziomu 0,707 wartości maksymalnej), a wzmocnienie mocy maleje do połowy.

– Górna częstotliwość graniczna –
częstotliwość graniczna od strony
dużych wartości częstotliwości.





– Dolna częstotliwość graniczna –
częstotliwość graniczna od strony
małych wartości częstotliwości

Rys. 34.

Górna i dolna częstotliwość [5].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

38

Pasmo przenoszenia – przedział częstotliwości między dolną i górną częstotliwością
graniczną.

B= f

g

- f

d

Sprzężenie zwrotne

Wzmacniacze ze sprzężeniem zwrotnym są to układy składające się z dwóch oddzielnych

bloków: układu podstawowego (wzmacniającego) i układu sprzężenia zwrotnego.
Zadaniem układu sprzężenia zwrotnego jest przekazywanie na wejście układu (jako całości)
części sygnału wyjściowego. Zmianie ulegają warunki sterowania wzmacniacza.
Sprzężenie zwrotne może powodować zwiększenie lub zmniejszenie sygnału (S

p

)

doprowadzonego do układu podstawowego w stosunku do sygnału wejściowego (S

we

).

Ujemne sprzężenie zwrotne ma miejsce, gdy fazy sygnału wejściowego i sygnału sprzężenia
zwrotnego są przeciwne

Rys. 35. Ujemne sprzężenie zwrotne [7].

Dodatnie sprzężenie zwrotne – część sygnału z wyjścia jest dodawana do sygnału

wejściowego. Fazy obu sygnałów są w tej samej fazie.

Rys. 36 Dodatnie sprzężenie zwrotne [7].

Stosowane są różne rodzaje sprzężeń zwrotnych: napięciowe i prądowe, które dalej

ulegają podziałowi na szeregowe i równoległe. Rodzaje sprzężeń rozróżniamy po sposobie
wyprowadzenia z wyjścia i wprowadzenia na wejście wzmacniacza sygnału.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

39

Wzmacniacze w podstawowych układach pracy

Schemat jednostopniowego tranzystorowego wzmacniacza pasmowego w układzie

wspólnego emitera przedstawiono na poniższym rysunku (Rys. 35).

Rys. 37.

Schemat badanego układu wzmacniacza [7].

−

Rezystancja Rg reprezentuje oporność wewnętrzną źródła sygnału wejściowego.

−

R

L

– rezystancja obciążenia układu.

−

Elementy R

1

i R

2

(dzielnik napięciowy) stanowią układ ustalający punkt pracy

tranzystora.

−

Rc – rezystor kolektorowy (wpływający między innymi na wzmocnienie napięciowe
i prądowe układu)

−

pojemności C

1

i C

2

sprzęgają badany układ ze źródłem sygnału sterującego (poprzedni

stopień) oraz obciążeniem, separując te układy stałoprądowo. W przypadku, gdyby
sygnał wejściowy posiadał niezerową składową stała, wtedy zostanie ona odfiltrowana
przez kondensator, który po naładowaniu nie będzie przewodził tejże składowej, więc
punkt pracy tranzystora nie ulegnie przesunięciu.

−

Kondensator Ce zwiera składową zmienną prądu emitera (wpływa na przebieg
charakterystyk częstotliwościowych w zakresie małych częstotliwości).

−

Re – rezystor emiterowy (wraz z dzielnikiem napięcia – układem R

1

i R

2

ustala punkt

pracy tranzystora we wzmacniaczu). Zmiany napięcia na rezystorze emiterowym Re
powodują zmianę potencjału emitera i powstanie ujemnego sprzężenia zwrotnego dla
prądu stałego.
Dodatkowo rezystor ten stabilizuje punkt pracy (napięcie Uce oraz prąd Ic) pod

względem termicznym. Jeśli temperatura układu rośnie to prąd Ic rośnie, podobnie jak
napięcie Ue, które jest od tego prądu zależne w sposób : Ue=Re*Ic. Ponieważ Ub=Ube+Ue
oraz Ub=const, wiec jeśli Ue rośnie, Ube musi zmaleć.
Podstawowymi parametrami roboczymi wzmacniacza są : wzmocnienie napięciowe k

u

,

wzmocnienie prądowe k

i

, rezystancja wejściowa Rwe oraz rezystancja wyjściowa Rwy.

Definiuje się 3-decybelowe pasmo przenoszenia częstotliwości, w zakresie których amplituda
wzmocnienia spada o 3 dB od wartości ustalonej K

U0

.Określa się też je jako częstotliwość

„spadku połowy mocy” (P=U

2

/R),

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

40

Rys. 38. Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza [7].

Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnego kolektora OC:

Rys. 39. Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnego kolektora OC [7].

Wzmacniacz z tranzystorem w konfiguracji wspólnego kolektora jest nazywany

wtórnikiem emiterowym, gdyż wielkość napięcia wyjściowego jest prawie taka sama jak
wielkość napięcia wejściowego. Wzmocnienie napięciowe w tym układzie jest bliskie
jedności, a faza napięcia wyjściowego jest zgodna z fazą napięcia wejściowego. Zatem
napięcie wyjściowe „wtóruje” napięciu wejściowemu. Punkt pracy tego wzmacniacza zależy
od rezystancji R1, R2, Re. Cechy układu wzmacniacza opartego na układzie wspólnego
kolektora (czyli duża rezystancja wejściowa Rwe i mała rezystancja wyjściowa Rwy)
spowodowały, że wtórnik emiterowy służy do dopasowywania poziomów impedancji
pomiędzy stopniami wzmacniaczy.
Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnej bazy WB:

Rys. 40.

Schemat wzmacniacza w układzie wspólnej bazy [7].

Układ ten jest bardzo rzadko stosowany w zakresie małych częstotliwości jako

samodzielny wzmacniacz. Najczęściej, podobnie jak układ WK, występuje w połączeniach
z innymi konfiguracjami w układzie wielotranzystorowym. Układ ten może dostarczyć
wzmocnienia napięciowego o wartościach porównywalnych ze wzmacniaczem w konfiguracji

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

41

WE. Wzmocnienie prądowe w tym układzie jest <1. Układ wzmacniacza w konfiguracji
wspólnej bazy ma dobre właściwości częstotliwościowe (duża częstotliwość graniczna), co
pozwala uzyskać wzmocnienie napięciowe w takich zakresach, gdy praca w innych
konfiguracjach jest już niemożliwa (najszersze pasmo przenoszenia).

Tranzystory unipolarne – głównie typu FET – są stosowane we wzmacniaczach małych

częstotliwości znacznie rzadziej niż tranzystory bipolarne. Wykorzystuje się przede
wszystkim takie właściwości tranzystorów unipolarnych jak: bardzo duża impedancja
wejściowa (i znikomy prąd bramki)), mniejsza nieliniowość charakterystyki przejściowej oraz
małe szumy przy dużych impedancjach źródła sygnału. Niekorzystne w stosunku do
tranzystorów bipolarnych właściwości to: mniejsza transkonduktancja – i w związku z tym
mniejsze wzmocnienie napięciowe – większy na ogół pobór prądu oraz niezbyt duże pole
wzmocnienia tranzystorów FET.

Praktyczne zastosowanie w zakresie m.cz. znalazły dwie konfiguracje o dużej impedancji

wejściowej: wspólnego źródła (WS) i wspólnego drenu (WD). Zasadnicze właściwości
wzmacniaczy w tych konfiguracjach są podobne do właściwości układów WE i WK, również
ogólna konstrukcja pojedynczego stopnia wzmacniacza jest zbliżona. Różnice są wynikiem
innych metod realizacji obwodu polaryzacji bramki.
Ze względu na dużą impedancję wejściową układów unipolarnych nie określa się dla nich
wzmocnień prądowych ani wzmocnień mocy (zwykłych i skutecznych), gdyż k

i

>

, k

p

>

. Impedancja wejściowa ma charakter pojemnościowy i jest określona przez obwód

polaryzacji bramki i pojemność wejściową tranzystora. Typowe układy dyskretnych
wzmacniaczy ze sprzężeniem pojemnościowym są pokazane na rysunku poniżej.

Układy włączenia tranzystora polowego

−

ze wspólnym źródłem – WS.

+

+

U2

Cg

G

D

S

U1

Rg

Rs

Rd

Ed

Cd

Rys. 41.

Układ ze wspólnym źródłem.

Duża impedancja wejściowa, umiarkowanie duża impedancja wyjściowa oraz >1

wzmocnienie napięciowe. Sygnał wejściowy podaje się miedzy bramkę a źródło, sygnał
wyjściowy zdejmuje się miedzy drenem a źródłem.

+

+

U2

Cg

G

D

S

U1

Rg

Rs

Rd

Ed

Cd

Rys. 42.

Układ ze wspólnym drenem.

Zacisk wejściowy – bramka, wyjściowy – źródło, wspólny – dren = wtórnik źródłowy.

Duża impedancja wejściowa, mała wyjściowa oraz wzmocnienie napięciowe <1.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

42

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki przebieg ma charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza?
2. Jakie są podstawowe układy pracy wzmacniaczy?
3. Wymienić parametry charakteryzujące wzmacniacz?
4. W jakiego typu wzmacniaczach stosuje się tranzystory unipolarne?
5. Jakie znasz podstawowe parametry wzmacniacza?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie wzmacniaczy tranzystorowych w podstawowych układach pracy.

Wyznacz charakterystyki wzmacniaczy U

WY

= f(U

WE

), K

u

= f(f), K

u

= f(R

0

).

Rys. 43. Schemat układu do oscyloskopowej analizy wzmacniacza tranzystorowego [11].

Rys. 44. Schemat blokowy układu do wyznaczania charakterystyk wzmacniacza [11].

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) dokonać oględzin wzmacniacza określając jego oznaczenie, rodzaj obudowy, typ

obudowy

2) zapoznać się z danymi katalogowymi
3) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela
4) obserwować i narysować następujące oscylogramy:

−

położenie punktu pracy na tle charakterystyk wyjściowych tranzystora przy R

1

= 0,

R

1opt

, (punkt pracy dzieli napięcie zasilające U

Z

= 15V na połowę) i R

1max

,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

43

−

położenie prostej obciążenia dla trzech charakterystycznych punktów pracy (jak

wcześniej) oraz dla różnych amplitud i częstotliwości sygnału wejściowego (np. f=
1kHz przy obserwacji prostej obciążenia i 1Hz przy obserwacji wahań sygnału),

−

charakterystyki robocze dla różnych U

WE

i dla różnych obciążeń zespolonych Z

0

. np;

rezystorowe, rezystorowo-pojemnościowe, rezystorowo-indukcyjne, pojemnściowo-
-indukcyjne.

5) wyznaczyć charakterystykę przenoszenia UWY = f(UWE)

−

ustalić częstotliwość sinusoidalnego sygnału sterującego f= 1kHz,

−

ustalić rezystancję obciążenia R

0

= 5k

Ω

,

−

określić maksymalny sygnał wejściowy U

WEmax

, obserwując na oscyloskopie kształt

sinusoidy (U

WEmax

oznacza maksymalne napięcie wejściowe, przy którym nie zauważa

się jeszcze zniekształceń sinusoidy na wyjściu układu),

−

wyznaczyć charakterystykę przenoszenia, zmieniając napięcie wejściowe w granicach

od 0 do U

WEmax

w odstępach zależnych od tego napięcia (8-10 punktów

pomiarowych), mierzyć napięcia wejściowe U

WE

i wyjściowe U

WY

.

6) wyznaczyć charakterystykę amplitudowo-częstotliwościowa Ku = f(f)

−

ustalić rezystancję obciążenia R

0

= 5k

Ω

,

−

amplitudę sygnału wejściowego dobrać na podstawie pomiarów wykonanych

w punkcie poprzednim tak, aby nie występowały zniekształcenia sygnału
wyjściowego dla dowolnej częstotliwości (praca w zakresie liniowym), U

WE

= const,

−

częstotliwość generatora zmieniać w zakresie od 10Hz do 20kHz (100kHz) skokami

według skali logarytmicznej: 10Hz, 20Hz, 50Hz, 100Hz itd., mierzyć napięcie
wyjściowe.

7) wyznaczyć charakterystykę wzmocnienia napięciowego Ku = f(R0)

−

ustalić sygnał wejściowy o stałej częstotliwości i stałej amplitudzie dobranej tak, aby

wzmacniacz nie pracował w stanie nasycenia w przewidywanym zakresie zmian
rezystancji obciążenia,

−

obciążyć wejście wzmacniacza rezystancją R

0

i zmieniać jej wartość w granicach

1-10k

Ω

co 1k

Ω

; wykonać również pomiar dla R

0

= ∞; mierzyć napięcie wyjściowe

i obserwować przebieg wyjściowy na oscyloskopie

.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

katalog elementów elektronicznych,

−

przyrządy pomiarowe,

−

zasilacz,

−

przewody laboratoryjne.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zaprojektować i wykonywać układy pomiarowe wykorzystywane

w ćwiczeniu ?





2) wyjaśnić, w jakim celu należy kontrolować amplitudę sygnału

wejściowego?





3) sporządzić charakterystyki wzmacniaczy?





4) wyznaczyć górną i dolną częstotliwość graniczną?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

44

4.8. Wzmacniacze operacyjne

4.8.1. Materiał nauczania

Wzmacniacz operacyjny

Wzmacniacze operacyjne stanowią największą grupę analogowych układów scalonych.

Charakteryzują się następującymi właściwościami:

−

bardzo dużym wzmocnieniem napięciowym (powyżej 10000 V/V czyli 80dB),

−

wzmacniają prąd stały ,

−

odwracają fazę sygnału wyjściowego w stosunku do sygnału podawanego na wejściu
odwracające (oznaczenie „ – „) lub zachowują zgodność w fazie jeżeli sygnał wejściowy
jest podawany na wejście nieodwracające (oznaczenie „ + „),

−

dużą rezystancję wejściową (M

Ω

),

−

małą rezystancję wyjściową (

Ω

).

Rys. 45.

Symbol wzmacniacza operacyjnego [7].

Parametry wzmacniacza operacyjnego idealnego:

−

nieskończenie duże wzmocnienie przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego (K

→

∞

),

−

nieskończenie szerokie pasmo przenoszonych częstotliwości,

−

nieskończenie dużą impedancję wejściową (między wejściami oraz między wejściami
a masą),

−

impedancję wyjściową równą zeru,

−

niezależność parametrów od temperatury.
Parametry wzmacniacza operacyjnego rzeczywistego.

−

wzmocnienie napięciowe różnicowe K

ur

,

−

wzmocnienie napięciowe sumacyjne K

us

,

−

współczynnik tłumienia sygnału sumacyjnego H

s

,

−

rezystancja (impedancja) wejściowa różnicowa r

wer

(Z

wer

),

−

rezystancja (impedancja) wejściowa sumacyjna r

wes

(Z

wes

),

−

rezystancja (impedancja) wyjściowa r

wy

(Z

wy

),

−

wejściowy prąd polaryzacji I

we

,

−

wejściowe napięcia niezrównoważenia U

wen

,

−

wejściowy prąd niezrównoważenia I

wen.

Parametry graniczne: maksymalne napięcie wejściowe U

wemax

, maksymalne różnicowe

napięcie wejściowe U

wer max

, maksymalne napięcie wyjściowe U

wy max

, maksymalny prąd

wyjściowy I

wy.

W

W

U

we2

U

we1

W

y

U

wy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

45

Wzmacniacz operacyjny jako komparator

Rys. 46

Komparator [7].

Komparator analogowy porównuje napięcia lub prądy przyłożone do wejścia, a na

wyjściu podaje sygnał zależny od tego, który z sygnałów wejściowych jest większy.

Komparację napięcia można dokonywać za pomocą wzmacniaczy operacyjnych, jednak

znacznie lepsze rezultaty uzyskuje się po zastosowaniu układów specjalnie do tego celu
wytwarzanych – komparatorów napięcia.

Komparatory napięcia mają budowę bardzo podobną do wzmacniaczy operacyjnych.

Różnią się większą precyzją wykonania, zwłaszcza mniejszym wejściowym napięciem
niezrównoważenia i krótszym czasem odpowiedzi na pobudzenie skokowe oraz tym, że
napięcia wyjściowe w stanach ustalonych przyjmują wartości odpowiadające typowym
poziomom logicznym wyjść układów cyfrowych:

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jaki wzmacniacz nazywamy wzmacniaczem operacyjnym?
2. Jakie parametry ma wzmacniacz operacyjny idealny?
3. Jakie właściwości ma wzmacniacz operacyjny?
4. W jakich układach może pracować wzmacniacz operacyjny?
5. Jak działa wzmacniacz operacyjny w układzie komparatora?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

46

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie parametrów wzmacniacza operacyjnego.

-

+

+

+

+

+

U1

R1

R2

R2

U2

R3

+15V

=15V

U

Rys. 47.

Wzmacniacz operacyjny.

Tabela 19.

U

1

[V]

U

2

[V]

U

A

[V]

Tabela 20.

U

1

[V]

U

2

[V]

U

A

[V]

Tabela 21. dla R

3

= 169 [k

Ω

].

U

1

[V]

U

2

[V]

U

A

[V]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z danymi katalogowymi badanego wzmacniacza,
2) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,

3)

zbudować układ pomiarowy według

rys. 47,

4) regulować napięciami U

1

i U

2

za pomocą potencjometrów R

1

: obserwować napięcie

wyjściowe U

A

na oscyloskopie i na mierniku,.

5) określić jakie wartości napięcia U

2

powodują komparację napięcia U

A

na wyjściu dla

trzech różnych wartości napięcia U1,

6) wyniki pomiarów wpisać do tabeli 19,
7) podłączyć R

3

=100 k

Ω

pomiędzy wejściem nieodwracającym i wyjściem wzmacniacza

operacyjnego. Dla trzech różnych wartości napięcia U

1

określ napięcie U

2

powodujące

przełączenie napięcia wyjścia z +U

A

na –U

A

(lub odwrotnie), czynności z punktu

poprzedniego wykonaj także dla układu, w którym R

3

zastąpimy R

11

=169 [k

Ω

],

8) wyniki wpisz do odpowiedniej tabeli,
9) obserwować jak zmieniło się zachowanie komparatora.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

47

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

badany wzmacniacz,

−

Metek,

−

przewody laboratoryjne.

Ćwiczenie 2

Wyznacz charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe wzmacniacza operacyjnego

w układzie różniczkującym.

Rys. 48. Schemat układu [11].

Tabela 22.

WO: R

i

=... ; R

F

=...; R

R

=... ;C

i

,C

F

=...;

f

U

WE

U

WY

K

U

kHz

mV

V

V/V

dB

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) dokonać oględzin wzmacniacza określając jego oznaczenie, rodzaj obudowy

i wyprowadzenia, typ obudowy,

2) zapoznać się z danymi katalogowymi badanego wzmacniacza,
3) zaznajomić się z dokumentacją przekazaną przez nauczyciela,
4) w układzie z rys.48 wyznaczyć charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową WO,
5) wyniki pomiaru zapisać w tabeli 22.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

generator funkcji,

−

poradnik dla ucznia,

−

badany wzmacniacz,

−

przyrządy pomiarowe,

−

przewody laboratoryjne,

−

oscyloskop.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

48

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zmontować układ pomiarowy?





2) zdefiniować wzmocnienie napięciowe w trakcie wykonywanych

pomiarów?





3) określić wejściowe napięcie niezrównoważenia?





4) określić wartości napięcia zasilania i napięcia wyjściowego?
5) podać wejściowe prądy polaryzujące?
6) wymienić podstawowe układy pracy wzmacniaczy operacyjnych?













„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

49

4.9. Filtry

4.9.1. Materiał nauczania

Filtr jest to fragment obwodu elektrycznego odpowiedzialny za przepuszczanie lub

blokowanie sygnałów o określonym zakresie częstotliwości.
Ma on strukturę czwórnika (czwórnik to układ mający cztery zaciski – jedna z par zacisków
pełni rolę wejścia, zaś druga wyjścia), który przepuszcza bez tłumienia lub z małym
tłumieniem napięcia i prądy w określonym paśmie częstotliwości, a tłumi napięcia i prądy
leżące poza tym pasmem. Filtry częstotliwości mają głównie zastosowanie w urządzeniach
elektronicznych i energetycznych. Umieszczone pomiędzy źródłem sygnału a odbiornikiem
powodują, że do odbiornika dostaje się sygnał o pożądanym widmie częstotliwości, co
oznacza, że z sygnału dostarczanego przez źródło został wyeliminowany sygnał
o częstotliwości mieszczącej się w paśmie tłumieniowym.
Pasmo częstotliwości, które filtr przepuszcza bez tłumienia nosi nazwę pasma przepustowego,
zaś pasmo, w którym napięcia i prądy podlegają tłumieniu nosi nazwę pasma tłumieniowego.
Częstotliwość, która stanowi granicę pomiędzy pasmem przepustowym a pasmem tłumienia,
nazywana jest częstotliwością graniczną. Filtr może mieć kilka częstotliwości granicznych..
Wartość częstotliwości granicznej filtru może być wyznaczana zarówno w oparciu o wartości
elementów, z których zbudowany jest filtr jak i z częstotliwościowej charakterystyki
napięciowej (Uwy=f(Uwe)) lub prądowej filtru.

Rys. 49.

Przykładowa charakterystyka tłumienia filtru dolnoprzepustowego.

W zależności od położenia pasma przepustowego wyróżnia się grupy filtrów:

−

dolnoprzepustowe – pasmo przepustowe od częstotliwości f=0 Hz do częstotliwości
granicznej fg,

−

górnoprzepustowe

–

pasmo

przepustowe

od

częstotliwości

granicznej

do

nieskończoności,

−

środkowoprzepustowe (pasmowe) – pasmo przepustowe od częstotliwości granicznej fg

1

do częstotliwości granicznej fg

2

,

−

środkowozaporowe (zaporowe) – pasmo tłumieniowe od częstotliwości granicznej fg1 do
częstotliwości granicznej fg

2

.

W zależności od elementów wykorzystanych do budowy wyróżnia się grupy filtrów:

−

filtry aktywne – w przypadku wykorzystania w układzie filtru elementów aktywnych
takich jak np. wzmacniacze operacyjne. Dzięki temu istnieje możliwość zaprojektowania
filtru o dowolnej charakterystyce częstotliwościowej. Filtry aktywne mają taką zaletę, że
nie posiadają cewek (indukcyjności),

−

filtry pasywne – zbudowane z samych elementów pasywnych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

50

−

filtry reaktancyjne L,C - zbudowane z cewek i kondensatorów,

−

filtry bezindukcyjne R,C - zbudowane z rezystorów i kondensatorów.
Podstawowe parametry charakteryzujące pasywny filtr częstotliwości to:

−

współczynnik tłumienia filtru (a, k),

−

współczynnik przesunięcia fazowego (b, a),

−

częstotliwość graniczna f

g

,

−

impedancja falowa.
Współczynnik tłumienia (tłumienność (a,k)) – wielkość określająca, jaka część sygnału

wejściowego znajdzie się na wyjściu filtru. Może on być określany na kilka sposobów: jako
bezpośredni stosunek wartości napięć lub prądów, w neperach lub decybelach. Wszystkie
z wymienionych wielkości dają się wzajemnie przeliczać.

Rys. 50.

Logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe współczynnika tłumienia [11].

Jeżeli przy określonej częstotliwości f na wejście filtru podawany jest sygnał

o amplitudzie U1, a na jego wyjście przedostaje się sygnał o amplitudzie U2, to współczynnik
tłumienia można określić na poniższe sposoby.

Współczynnik przesunięcia fazowego (współczynnik fazowy (α, β)) – wyrażany w radianach
lub stopniach kąt przesunięcia fazowego (wyprzedzenia lub opóźnienia) pomiędzy napięciem
na wejściu a napięciem na wyjściu filtru.

Rys. 51.

Przebiegi czasowe napięć na wejściu i wyjściu filtru [11].

przy współczynniku przesunięcia fazowego równym

π

/2

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

51

Rys. 52.

Logarytmiczna charakterystyka częstotliwościowa współczynnika przesunięcia filtru RC [11].

Impedancja falowa – taka impedancja odbiornika dołączonego do zacisków wyjściowych

filtru, przy której impedancja mierzona na wejściu czwórnika jest równa impedancji
odbiornika.

Częstotliwość graniczna fg – wartość częstotliwości oddzielająca pasmo przepustowe od

pasma zaporowego. W fazie projektowania filtru ona jest określana na podstawie wartości
zastosowanych w filtrze elementów oraz impedancji źródła i odbiornika. Może być również
określana w oparciu o częstotliwościową charakterystykę współczynnika tłumienia lub
częstotliwościową charakterystykę współczynnika przesunięcia fazowego.

W przypadku określania częstotliwości granicznej na podstawie częstotliwościowej

charakterystyki współczynnika tłumienia, za częstotliwość graniczną można przyjmować taką
wartość częstotliwości, przy której tłumienie zwiększa się o 3 dB w stosunku do wartości,
jaką posiada w paśmie przepustowym („3 decybelowa częstotliwość graniczna”).

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co rozumiesz pod pojęciem filtru?
2. Co to jest filtr częstotliwości?
3. Jakie znasz rodzaje filtrów?
4. Jakie są parametry filtrów pasywnych?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz

charakterystykę

przenoszenia

filtra

środkowoprzepustowy LC ze

wzmacniaczem operacyjnym.

Rys. 53.

Filtr aktywny środkowoprzepustowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

52

Tabela 23.

f

[kHz] 2,5

3

3,5

4

4,3 4,6

5

5,5

6

6,5

7

7,5

U

[V]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wyznaczyć charakterystyki przenoszenia filtra w układzie pomiarowym jak na rys. 53 –

Zmieniaj częstotliwość generatora f według tabeli 22 (napięcie generatora
U

WEpp

=0.5[V]=const.), zapisuj w niej odpowiadające wartości U

WYskut

.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

generator funkcji,

−

poradnik dla ucznia,

−

badany układ,

−

przyrządy pomiarowe,

−

przewody laboratoryjne,

−

oscyloskop.

Ćwiczenie 2

Wyznacz charakterystykę przenoszenia filtra dolnoprzepustowy RC ze wzmacniaczem

operacyjnym.

V

2

741

-15V

+15V

V

1

_

+

Oscyl.

U

WY

U

WE

Gen.

R

C

Rys

.

54. Filtr aktywny dolnoprzepustowy.

Tabela 24. C = 10 nF R = 100 Ω C = 10 nF R = 1 kΩ C = 10 nF R = 4,7 kΩ

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać oględzin filtru określając jego oznaczenie, rodzaj obudowy i wyprowadzenia,

typ obudowy,

2) zapoznać się z danymi katalogowymi,
3) z generatora funkcyjnego podać U

WE pp

= 0.5 [V] = const. Zmieniać częstotliwość

generatora według tabeli 19 dla wartości R i C podanych przez prowadzącego ćwiczenie.
Zmierzone napięcie wyjściowe U

WYskut

zapisz w tabelach.

f

[Hz]

200

500

1k

2k

5k

8k

10k

12k

15k

20k

U

WY SKUT

[V]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

53

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

generator funkcji,

−

poradnik dla ucznia,

−

badany układ,

−

przyrządy pomiarowe,

−

przewody laboratoryjne,

−

oscyloskop.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) w oparciu o dokonane pomiary narysować charakterystykę

przenoszenia?





2) w oparciu o dokonane pomiary narysować charakterystykę

przenoszenia filtru LC?





3) dobrać zakresy pomiarowe przyrządów ?





4) zanalizować rolę poszczególnych elementów układu?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

54

4.10. Wzmacniacze selektywne

4.10.1. Materiał nauczania

Wzmacniacze selektywne zwane również rezonansowymi, strojonymi, pasmowymi,

wzmacniają sygnały w określonym paśmie, wokół określonej częstotliwości rezonansowej f

0

i skutecznie tłumią sygnały leżące poza tym pasmem.
Wzmacniacze selektywne dzieli ze względu na moc wyjściową na: wzmacniacze mocy w.cz.,
wzmacniacze napięciowe w.cz. do wzmacniania małych sygnałów.

Rys. 55.

Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza selektywnego:

1 – idealnego, 2 – rzeczywistego.

Rys. 56. Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza nieselektywnego.

Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza selektywnego jest przesunięta w pobliże

częstotliwości f

0

(

Rys. 56

). Względne wzmocnienie napięciowe jest największe przy tej

częstotliwości. Znaczy to, że wzmacniacz wykazuje właściwości selektywnego wzmocnienia
określonego pasma częstotliwości.

Selektywność wzmacniacza określa jego zdolność do eliminowania sygnałów

niepożądanych.

Rys. 57. Przykładowa charakterystyka amplitudowa wzmacniacza selektywnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

55

Parametry wzmacniaczy selektywnych:

−

K

u

– wzmocnienie – jest to stosunek amplitudy sygnału wyjściowego do amplitudy

sygnału wejściowego,

−

f

0

–

częstotliwość środkowa – częstotliwość przy której występuje maksymalne tłumienie

(dla filtru) lub wzmocnienie (dla wzmacniacza),

−

Q – dobroć – określa selektywność charakterystyki filtru (lub wzmacniacza) i jest
stosunkiem częstotliwości środkowej do szerokości pasma przy 3-decybelowym spadku
wzmocnienia.

O przebiegu charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza selektywnego decydują
elementy selektywne. Jako elementy selektywne stosuje się obwody LC.

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jak zdefiniujesz wzmacniacz selektywny?
2. Jaki kształt ma charakterystyka amplitudowa?
3. Jakie są parametry wzmacniaczy selektywnych?
4. Jak zdefiniujesz selektywność wzmacniacza?

4.10.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie wzmacniacza selektywnego.

Rys. 58. Schemat układu pomiarowego.

Tabela 25. Pomiar charakterystyki przenoszenia

f

0

……………………………..

U

WE

0

U

WEmax

U

WY

0

U

WYmax

Tabela 26.

U

we

……………………………………………

f [kHz]

f

0

/2

f

0

2f

0

U

wy

[V]

k[V/V]

GENERATOR

~

R

1

V

U

we

BADANY

WZMACNIACZ

OSCYLOSKOP

V

U

wy

W1

W2

GND

R

2

A

B

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

56

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) wykonać pomiary – częstotliwości przenoszenia f

0,

zakresu przetwarzanych napięć

U

WE max

, U

WYmax,

wzmocnienia k

2) przy napięciu wejściowym nie powodującym przesterowania wzmacniacza, ustalić

w generatorze częstotliwość f

0

przy której uzyskuje się maksymalne napięcie na wyjściu

wzmacniacza,

3) na podstawie obserwacji na ekranie oscyloskopu obrazu napięcia wyjściowego

wzmacniacza ustalić taką jego wartość, przy której nie występują zauważalne
zniekształcenia,

4) w ustalonym zakresie pracy wzmacniacza wykonać pomiary wzmocnienia,
5) wykonać pomiar charakterystyki przenoszenia:

−

ustalić napięcie wejściowe o częstotliwości f

0

i wartości nie powodującej

przesterowania wzmacniacza,

−

dla wybranych częstotliwości , przy stałej wartości napięcia wejściowego wykonać
pomiary napięć wyjściowych. Punkty pomiarowe powinny być zagęszczone
w pobliżu f

0.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

katalog elementów elektronicznych,

−

badany wzmacniacz,

−

generator, oscyloskop, przyrządy pomiarowe.

4.10.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić częstotliwości graniczne wzmacniacza?





2) zapisać zakres przetwarzanych napięć?





3) obliczyć współczynnik wzmocnienia?





4) zapisać wartość współczynnika wzmocnienia w decybelach?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

57

4.11. Generatory napięć sinusoidalnych

4.11.1. Materiał nauczania

Generator to urządzenie przetwarzające energię prądu stałego na energię prądu

zmiennego. Generatory są układami służącymi do wytwarzania zmiennych przebiegów
elektrycznych bez konieczności doprowadzania z zewnątrz jakiegokolwiek sygnału
pobudzającego. Przetwarzają energię prądu stałego (z zasilacza) na energię drgań.

Generatory można podzielić na dwie zasadnicze grupy w zależności od kształtu

generowanego przebiegu:

−

generatory drgań sinusoidalnych

−

generatory drgań niesinusoidalnych (generatory relaksacyjne) – np. o przebiegu
prostokątnym, trójkątnym itp.

Generatory sinusoidalne LC są zbudowane ze wzmacniacza odwracającego fazę objętego

pętlą sprzężenia zwrotnego zawierającego obwód rezonansowy LC, którego zadaniem jest
przesunięcie fazy o dalsze 180

o

(czyli w sumie o 360

o

- sprzężenie jest wtedy dodatnie) tylko

dla wybranej częstotliwości, określonej parametrami tego obwodu.

Spełnienie warunku fazy i amplitudy można osiągnąć przez odpowiedni podział

reaktancji obwodu LC lub za pomocą sprzężenia transformatorowego. Rozróżnia się
następujące podstawowe układy generatorów LC:

−

z dzieloną indukcyjnością (układ Hartleya);

Rys. 58. Generator Hartleya.

−

z dzieloną pojemnością (układ Colpittsa);

Rys. 59. Generator Hartleya.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

58

−

ze sprzężeniem transformatorowym (układ Meissnera).

Rys. 60. Generator Meissnera.

Generatory kwarcowe.

Jeżeli jest wymagana bardzo dobra stabilność pracy generatora, to stosuje się element

stabilizujący częstotliwość drgań - rezonator piezoelektryczny (kwarcowy) lub ceramiczny.
Działanie rezonatora piezoelektrycznego (najczęściej kwarcowego) polega na sprzężeniu
mechanicznych drgań płytki kryształu z jego właściwościami elektrycznymi, tj. napięciem na
przyłączonych do płytki elektrodach.. Dobroć rezonatorów kwarcowych jest ok. 100 razy
większa niż konwencjonalnych układów LC i wynosi 10

4

...10

5

. Stabilność drgań jest bardzo

duża i w znikomym stopniu zależy od temperatury.

Rys. 61.

Schemat blokowy generatora.

Dla podtrzymania drgań w generatorze wymagane jest spełnienie niezależnie dwóch

warunków: fazy i amplitudy.

−

warunek fazy – musi zachodzić zgodność fazy sygnałów na wejściu i wyjściu
wzmacniacza tzn.:

ϕ

we

+

ϕ

wy

= 0 + n × 360

o

, (n = 0, 1, ...)

−

warunek amplitudy – ma postać: K

β

= 1 (wtedy wzmacniacz staje się układem

niestabilnym: 1 - K

β

= 0).

Częstotliwość oscylacji generatora można obliczyć w ten sam sposób jak częstotliwość

obwodu rezonansowego f = 1/2Π LC .
W takim przypadku wzmacniacz całkowicie kompensuje tłumiące działanie obwodu
sprzężenia zwrotnego. Generator sam dostarcza na wejście sygnał podtrzymujący drgania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

59

4.11.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz rodzaje generatorów?
2. Jakiego rodzaju drgania wytwarza generator?
3. Jaki warunek należy spełnić aby podtrzymać drgania w generatorze?
4. Co powoduje sprzężenie zwrotne?

4.11.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie generatora przebiegu sinusoidalnego z dodatnim sprzężeniem

zwrotnym.

Rys

.

62.

U

kład pomiarowy.

Tabela 27.

f

[Hz ]

10

……………………

20 000

U

wy

[ V ]

φ

[

0

]

Tabela 28.

B

β

1

β

2

β

3

f [ kHz ]

U

wy

[ V ]

R

wy

[ kΩ ]

Tabela 29. Badanie wpływu napięcia zasilania na częstotliwość i napięcie wyjściowe.

B

f

znam

[ kHz ]

f

oblicz

[ kHz ]

f [ kHz ]

Tabela 30.

U

z

[V]

U

wyj

[V]

f [kHz]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

60

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) określić tłumienie i przesunięcie fazowe

2) wyznaczyć wpływ współczynnika sprzężenia zwrotnego β na:

−

częstotliwość f,

−

napięcie wyjściowe U

wyj,

−

rezystancję wyjściową R

wyj,

3) obliczyć częstotliwość generowanych przebiegów,

4

2

1

LaC

f

Π

=

4) zasilić generator (rys. 62.),
5) określić wzmocnienie graniczne ku,
6) na wejście wzmacniacza włączyć generator sinusoidalny 1kHz, 20mV. Zmierzyć napięcie

na wyjściu wzmacniacza.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

generator,

−

zasilacz,

−

oscyloskop,

−

miernik częstotliwości,

−

miernik zniekształceń.

4.11.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić parametry badanego generatora?





2) dobrać zakresy przyrządów pomiarowych?





3) ocenić jakość badanego układu na podstawie pomiarów?





4) wykreślić charakterystyki?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

61

4.12. Stabilizatory

4.12.1. Materiał nauczania

Napięcie i prąd zasilaczy sieciowych zmieniają się, gdy zmienia się napięcie wejściowe,

chociażby na skutek wahań napięcia sieciowego. Jeżeli zależy nam na stałej wartości prądu
lub napięcia zasilającego odbiornik, wówczas konieczna jest stabilizacja.

Podstawowy układ parametrycznego stabilizatora napięcia

Rys. 63

Schemat stabilizatora parametrycznego [6].

Podstawową funkcją stabilizatora jest zapewnienie dostatecznie stabilnego napięcia.

Często, stabilizator jest poprzedzony zasilaczem sieciowym (transformator, prostownik
i filtr).

Z funkcji układu wynikają jego podstawowe parametry.

−

nominalne napięcie wyjściowe U

WY

– zwykle podaje się je przy braku obciążenia, albo

przy określonym prądzie obciążenia

−

maksymalny prąd wyjściowy I

wy max

stabilizatora.

−

minimalne napniecie zasilania, U

ZMIN

stabilizatora, przy którym dany stabilizator może

już poprawnie działać.

−

rezystancja wyjściowa R

wy

. Rezystancja wyjściowa stabilizatora jest miarą „podatności”

układu na wpływ obciążenia.

−

współczynnik stabilizacji S

U

, który określa „podatność” stabilizatora na zmiany napięcia

zasilania.

−

sprawność – czyli moc przekazana do obciążenia w stosunku do mocy dostarczonej do
stabilizatora

Stabilizator z diodą Zenera (parametryczny).

Stabilizator z diodą Zenera stosowany jest bardzo często, zwłaszcza w przypadkach

układów o małym poborze prądu i dużej tolerancji napięcia zasilania. Bywa stosowany jako
zasilacz lokalny.

Stabilizatory liniowe

Najprostszym stabilizatorem napięcia jest układ z wykorzystaniem diody Zenera,

pokazany na rysunku. Takie i podobne układy nazywane są również stabilizatorami
parametrycznymi.

Zmiany napięcia wejściowego pociągają za sobą zmiany prądu diody, to jednak nie

pociąga za sobą dużych zmian napięcia wyjściowego Można przyjąć, że pozostaje ono stałe
i równe napięciu Zenera U

Z

.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

62

Rys. 64 [7].

Rys.65 [7].

Stabilizator z wtórnikiem emiterowym

Prosty układ z diodą Zenera można rozmaicie modyfikować i uzupełniać, w celu

poprawienia parametrów. Dodanie wtórnika emiterowego na wyjściu układu z diodą Zenera
poprawia obciążalność stabilizatora. Dodanie wtórnika nie zmienia współczynnika SU –
wpływ zmian napięcia zasilania na obwód z DZ jest tu identyczny. Prąd obciążenia nie płynie
już przez obwód zasilania DZ, tylko jest pobierany poprzez tranzystor wprost z zasilania,
odciążając obwód diody Zenera. Dzięki temu warunki pracy DZ w tym układzie bardzo mało
zależą od obciążenia R.

Scalone stabilizatory napięcia

Typowymi przedstawicielami takich stabilizatorów są układy rodziny 7800. Ostatnie dwie

cyfry to wartość napięcia wyjściowego, która może być równa : 5,6,8,10,12,15,18,24 V.

Rys. 66.

Stabilizator napięcia na układzie scalonym 7805 [7].

4.12.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie znasz rodzaje stabilizatorów?
2. Jakie są parametry stabilizatora?
3. Jaka jest charakterystyka stabilizatora?
4. Jakie są różnice w działaniu różnych rodzajów stabilizatorów?
5. Jakie znasz przykłady stabilizatorów na układach scalonych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

63

4.12.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie stabilizatora parametrycznego.

Rys. 67.

Układ do badania stabilizatora napięcia stałego.

Tabela 31. Pomiar charakterystyk wyjściowych U

2

= f(U

1

)

U

1

I

1

I

3

U

2

I

2

Lp.

V

mA

mA

V

A

1.

……….

8.

Tabela 32. Pomiary charakterystyk obciążenia U

2

=f(I

2

)

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokonać oględzin stabilizatora określając jego oznaczenie, rodzaj obudowy,
2) zapoznać się z danymi katalogowymi,
3) dokonać pomiaru charakterystyk wyjściowych,
4) wykonać pomiary charakterystyk obciążenia,
5) w układzie z rys. 67 wyznaczyć charakterystyki stabilizatora,
6) wyniki pomiaru zapisać w tabeli 31 i 32.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

badany stabilizator,

−

przyrządy pomiarowe.

U

1

I

1

I

3

U

2

I

2

η

Lp.

V

mA

mA

V

A

%

1.

……….

8.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

64

Ćwiczenie 2

Wykonaj badanie stabilizatora wtórnikowego.

Rys. 68

Układ pomiarowy badanego stabilizatora.

Tabela 33.

Job [mA]

Uwyj[V]

Tabela 34.

Uwe [V]

Uwy[V]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

−

zapoznać się z danymi katalogowymi badanego tyrystora,

−

zestawić układ pomiarowy,

−

wyznaczyć charakterystyki zmienności obciążeniowe stabilizatora U

wy

= f(I

obc

),

−

pomiary wykonać dla zadanych przez nauczyciela wartości napięć wejściowych. Ustalić
z nauczycielem l

OBCmax

Wyniki pomiarów zapisać w tabelach.

−

wyznaczyć charakterystyki zmienności wejściowej stabilizatorów napięcia U

wy

= f(U

we

).

Pomiar wykonać dla zadanych przez nauczyciela wartości prądu obciążenia. Wyniki
pomiarów zapisać w tabelach.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

badany stabilizator,

−

przyrządy pomiarowe.

Ćwiczenie 3

Wykonaj badanie stabilizatora ze wzmacniaczem operacyjnym µA 741.

Rys 69.

Układ pomiarowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

65

Tabela 35. Charakterystyka zmienności obciążeniowej.

Job [mA]

Uwyj

Tabela 36. Charakterystyka zmienności wejściowej.

Uwe [V]

Uwy [V]

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) zapoznać się z danymi katalogowymi badanego tyrystora,
2) zestawić układ pomiarowy,
3) wyznaczyć:

−

charakterystyki zmienności obciążeniowej stabilizatorów napięcia Uwy = f(Iobc),

−

charakterystyki zmienności wejściowej stabilizatorów napięcia Uwy = f(Uwe).

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

badany stabilizator,

−

przyrządy pomiarowe.

4.12.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dobrać z katalogu parametry stabilizatora?





2) dobrać zakresy przyrządów pomiarowych?





3) określić zakresy zmienności parametrów?





4) podać inne przykłady stabilizatorów?





„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

66

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi.
4. Test składa się z 22 pytań.
5. Za każde poprawnie rozwiązane zadanie uzyskasz 1 punkt.
6. Dla każdego zadania podane są cztery możliwe odpowiedzi: A, B, C, D.
7. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna.
8. Wybraną odpowiedz zakreśl kółkiem.
9. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz odpowiedź, którą uważasz za prawdziwą.

10. Przed wykonaniem każdego zadania przeczytaj bardzo uważnie polecenie.

Powodzenia!

Po rozwiązaniu testu, sprawdź swoje wyniki razem z kolegą lub nauczycielem,

a następnie sprawdź w tabeli, poniżej, jaki stopień mógłbyś sobie wystawić. Ogółem możesz
uzyskać 22 punkty.

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Parametrami charakteryzującymi i diody prostowniczej są

a) napięcie przewodzenia, prąd wsteczny, wsteczne napięcie pracy.
b) maksymalny prąd przewodzenia, szczytowe napięcie wsteczne.
c) rezystancja w kierunku przewodzenia, rezystancja w kierunku zaporowym.
d) napięcie przewodzenia, prąd wsteczny, rezystancja w kierunku przewodzenia.

2. Tranzystor bipolarny pracuje jako wzmacniacz w układach

a) wspólnej bazy.
b) wspólnego emitera.
c) wspólnego kolektora.
d) wspólnej bazy, wspólnego emitera, wspólnego kolektora.

3. Charakterystyka wyjściowa tranzystora to zależność

a) I

C

= f( U

CE

).

b) I

C

= f( U

BE

).

c) I

B

= f( U

BE

).

d) I

C

= f(I

B

).

4. Charakterystyka wejściowa tranzystora w układzie WB to

a) wykres prądu emitera w funkcji napięcia stałego między emiterem i bazą.
b) wykres prądu bazy w funkcji napięcia baza – emiter.
c) wykres prądu kolektora w funkcji napięcia kolektor – emiter.
d) wykres prądu kolektora w funkcji prądu bazy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

67

5. Charakterystyka robocza tranzystora to wykres

a) przedstawiający charakterystyki z uwzględnieniem rezystancji obciążenia.
b) charakterystyk przejściowych.
c) charakterystyk wyjściowych.
d) charakterystyk zwrotnych.

6. Elektrody w tranzystorze polowym oznaczone są

a) S – źródło, G – bramka, D – dren.
b) B – baza, C – kolektor, E – emiter.
c) S – źródło, B – baza, D – dren.
d) G – bramka, S – źródło, E – emiter.

7. Charakterystyka wyjściowa tranzystora polowego to zależność

a) prądu drenu (I

D

) od napięcia dren-źródło (U

DS

).

b) napięcia bramka-źródło (U

GS

) od napięcia bramka-źródło (U

GS

).

c) prądu drenu (I

D

) od napięcia bramka-źródło (U

GS

).

d) prądu drenu (I

D

) od napięcia dren-źródło.

8. Istotną zaletą fotodiody jest

a) duża częstotliwość pracy.
b) mała częstotliwość pracy.
c) zależność prądu fotodiody od temperatury.
d) odporność na temperaturę.

9. Tranzystor pracujący w układach analogowych musi być

a) w stanie aktywnym.
b) w stanie zatkania.
c) w stanie nasycenia.
d) w stanie zatkania lub nasycenia.

10. Tranzystor pracujący w układach cyfrowych musi być

a) w stanie aktywnym.
b) w stanie zatkania.
c) w stanie nasycenia.
d) w stanie zatkania lub nasycenia.

11. Rezystancja fotorezystora zależy

a) od kierunku przyłożonego napięcia.
b) od kierunku promieniowania.
c) nie zmienia się.
d) zmniejsza się ze wzrostem natężenia oświetlenia.

12. Prostowanie przebiegów elektrycznych to proces, w wyniku którego

a) wejściowy przebieg dodatni i ujemny zostaje przekształcony w przebieg jednego

znaku.

b) wejściowy przebieg pozostaje na wyjściu bez zmian.
c) wejściowy przebieg jest na wyjściu odwrócony.
d) wejściowy przebieg na wyjściu jest wartością stałą.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

68

13. Współczynnik tętnień prostownika to

a) stosunek wartości skutecznej składowej zmiennej napięcia na wyjściu prostownika

do wartości stałej.

b) stosunek wartości średniej do wartości stałej.
c) stosunek wartości szczytowej do wartości stałej.
d) stosunek wartości międzyszczytowej do wartości stałej.

14. Sprawność napięciowa prostownika, to

a) skuteczność układu prostownika przy zmianie napięcia zmiennego na napięcie stałe,
b) stosunek mocy wejściowej do mocy wyjściowej,
c) stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego,
d) stosunek prądu wyjściowego do wejściowego.

15. Częstotliwość tętnień prostownika, to

a) częstotliwość podstawowa składowej zmiennej na wyjściu prostownika
b) częstotliwość graniczna składowej zmiennej prostownika
c) częstotliwość dolna składowej zmiennej prostownika,
d) częstotliwość górna składowej zmiennej prostownika

16. Zadaniem filtru umieszczonego na wyjściu układu prostowniczego, jest

a) zmniejszenie tętnień w napięciu wyprostowanym
b) stabilizacja prądu na wyjściu prostownika
c) stabilizacja napięcia na wyjściu prostownika
d) stabilizacja mocy na odbiorniku

17. Wzmocnienie napięciowe, to

a) stosunek wartości średniej napięcia na wyjściu do wartości średniej na wejściu,
b) stosunek wartości skutecznej napięcia na wyjściu do napięcia na wejściu,
c) stosunek wartości chwilowej napięcia na wyjściu do napięcia na wejściu,
d) wszystkie odpowiedzi

18. Wykres obrazujący zależność wzmocnienia od częstotliwości sygnału doprowadzonego

na wejście wzmacniacza, to
a) charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza.
b) charakterystyka amplitudowa.
c) charakterystyka fazowa.

19. Selektywność wzmacniacza określa jego zdolność do

a) eliminowania sygnałów niepożądanych,
b) wzmacniania napięć w określonym zakresie wartości,
c) wzmacniania sygnału w określonym przedziale,
d) stabilizacji częstotliwości w określonym przedziale.

20. Współczynnik stabilizacji S stabilizatora to

a) iloraz zmiany napięcia wyjściowego do zmiany napięcia wejściowego,
b) zakres zmian prądu wyjściowego,
c) zakres stabilizacji,
d) zakres regulacji napięcia wyjściowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

69

21. Warunkiem generacji drgań jest

a) spełnienie warunku fazy i amplitudy.
b) spełnienie warunku amplitudy.
c) spełnienie warunku fazy.
d) k

β

› 1.

22. Jednym z parametrów charakterystycznych wzmacniacza operacyjnego jest

a) bardzo duże wzmocnienie napięciowe.
b) małe wzmocnienie napięciowe.
c) nieskończenie duże wzmocnienie napięciowe.
d) stałe wzmocnienie napięciowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

70

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Badanie i pomiary układów analogowych stosowanych w telekomunikacji

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

zadania

Odpowiedź

Punkty

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

21

a

b

c

d

22

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

71

6. LITERATURA

1. Chwaleba A.: Elektronika WSiP, Warszawa 1996
2. Chwaleba A., Moeschke B., Pilawski M.: Pracownia elektroniczna. Cz.1 i 2. WSiP,

Warszawa 1998

3. Filipkowski A.: Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. WNT, Warszawa 2006
4. Grabowski L.: Pracownia elektroniczna. Cz. 1 i 2. WSiP, Warszawa 1997.
5. Horowitz P., Winfield H.: Sztuka elektroniki. Cz. 1 i 2. WKiŁ 2003
6. Kuta S.: Elementy i układy elektroniczne. Cz. 1 i 2. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-

-Dydaktyczne Akademii Górniczo-Hutniczej, Kraków 2000

7. Pióro B., Pióro M.: Podstawy elektroniki. Cz. 1 i 2. WSiP, Warszawa 1996
8. Rusek A., Podstawy elektroniki .WSiP, Warszawa 1994
9. Tietze U.: Układy półprzewodnikowe. WNT, Warszawa 1997


Czasopisma:
1. Radioelektronik Audio-HiFi Video 9/2002
2. Elektronika dla Wszystkich 6/96 01/2000


Strony internetowe:
1. http://www.imne.pwr.wroc.pl/SkryptME/CW35.htm
2. http://www.elektroda.net/warsztatowe/index.html