INSTYTUT UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH	SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 2
WYKONUJĄCY: KWIATEK PAWEŁ BABIUCH PAWEŁ	TEMAT ĆWICZENIA: Wzmacniacz różnicowy
ROK: IV WYDZ.: ELEKTRONIKA	Pn.8^15-11^00 OCENA:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze wzmacniaczem różnicowym, jego budową, zasadą działania, właściwościami oraz sposobem pomiarów charakterystyk i podstawowych parametrów.

1. 
   Projekt wzmacniacza różnicowego.

Rysunek 1. Schemat wzmacniacza różnicowego

Założenia projektowe:

K_ur=20V/V,

U_wyj=3V,

K_us=0,1,

R_L=5kΩ,

Zakładam:

UCE=3V,

IC=2mA,

Dalej korzystam ze wzorów z instrukcji do ćwiczenia

Zgodnie z obliczeniami do układu dobraliśmy następujące wartości rezystorów:

R_E1=47,

R_C=2,2k,

R_I=10k,

Napięcie zasilania ±12V.

2. Pomiary z wykorzystaniem obliczonych parametrów wzmacniacza różnicowego

2.1. Pomiar punktów pracy tranzystorów

	T1	T2
UCE[V] UBE[V] UBC[V] IC=UBC/RC[mA]	4,995 0,68 4,3 1,95	4,993 0,68 4,3 1,95

1. Pomiary charakterystyk zaprojektowanego wzmacniacza różnicowego

1. Pomiar charakterystyk przejściowych

U_or - napięcie miedzy kolektorami tranzystorów

U_ir - napięcie między bazami tranzystorów

U_c1,2 -napięcie na kolektorze tranzystora

Tabela pomiarów napięć w układzie jak na rysunku 1

Uir	Uor
0,106	1,012
1,11	1,97
1,12	2
1,13	3,95
1,14	5,05
1,16	7,06
1,17	8,05
3,96	8,55
4,72	9
5,82	10
6,67	10,97
7,5	12
8,08	13
8,69	13,98
9,32	15,08
9,7	16
10,3	18
10,49	20,1
10,51	21,19

Wykres 1przedstawia charakterystykę przejściową Uor=f(Uir)

Uir	Uc1	Uc2
0	4,42	4,32
1	4,93	3,79
2	4,92	3,78
5	4,92	3,79
6	4,91	3,79
7	4,9	3,76
8	4,92	3,73
8,5	4,35	0,18
9	4,71	-0,24
10	5,28	-0,85
11	5,8	-1,39
12	6,11	-1,74
13	6,45	-2,03
14	6,93	-2,29
15	7,24	-2,44
17	7,76	-2,62
18	7,84	-2,61

Wyniki pomiarów przedstawione są na wykresie nr.2

2. Pomiar wzmocnienia sumacyjnego

U_OB - Napięcie przyłożone między zwarte bazy tranzystorów a masę

U_OS -Napięcie mierzone pomiędzy kolektorami tranzystorów

Uob	Uor
0,01	0,013
1,03	0,015
1,99	0,0169
3,05	0,0186
4,04	0,0202
4,5	0,0074
6,07	0,0015
7	0,0015
8	0,0015
10	0,0012
12	0,0011
13,67	0,0003
14,06	-0,0015
15,08	-0,0069
17	-0,0138
18,89	-0,0167
20	-0,0173

Wykres nr.3 charakterystyka wzmocnienia sumacyjnego

2.2.3 Pomiar charakterystyk przejściowych przy f=1kHz

U_B - Napięcie zmienne przyłożone pomiędzy bazy tranzystorów

U_or - Napięcie zmierzone między kolektorami tranzystorów

U_C1 , U_C2 - Napięcia mierzone między zaciskami kolektora a masą tranzystora

Pomiary napięć w układzie jak na rysunku 1 przy f=1kHz

Ub	Uor
0,003	0,043
0,067	0,779
0,134	1,035
0,206	1,121
0,321	1,183
0,579	1,25
0,61	1,255
0,825	1,29
1,048	1,321
1,207	1,341
1,515	1,378
1,83	1,415
2,009	1,435
2,516	1,491
3,044	1,493
3,358	1,447
3,516	1,416
3,893	1,331
4,22	1,247
4,859	1,097
5,077	1,073
5,186	1,065

Wykres 4 charakterystyka przejściowa wzmacniacza różnicowego Uor=f(Uob) przy f=1kHz

Wyniki pomiarów dla ch-ki przejściowej Uc1,2=f(Uob) dla f=1kHz

Uob	Uc1	Uc2
0,003	0,021	0,021
0,197	0,547	0,567
0,347	0,578	0,613
0,613	0,596	0,659
0,913	0,604	0,699
1,31	0,608	0,745
1,65	0,61	0,784
2,046	0,611	0,827
2,525	0,613	0,879
3,112	0,607	0,876
3,523	0,599	0,813
4,14	0,585	0,692
4,765	0,571	0,663
5,146	0,567	0,667

Ch-ka jest przedstawiona na wykresie nr. 5.

2.2.4 Pomiar wzmocnienia sumacyjnego

Tabela pomiarów wzmocnienia sumacyjnego przy f=1kHz

Ub	Uos
0,004	0,0014
0,523	0,0018
0,734	0,0022
1,135	0,0029
1,467	0,0037
1,856	0,0047
2,217	0,0051
2,49	0,0057
2,763	0,0061
3,209	0,0067
3,845	0,0076
4,374	0,0073
4,938	0,007
5,065	0,0069

Wykres 6 charakterystyka wzmocnienia sumacyjnego przy f=1kHz

2.3.Pomiar zależności wzm. różnicowego w funkcji częstotliwości

Wyniki pomiarów

f[kHz]	Uor[V]
0,01	0,45
0,1	0,56
0,5	0,56
1	0,58
5	0,58
10	0,58
50	0,58
100	0,58
200	0,45
250	0,4
300	0,34
350	0,3
400	0,26
500	0,22
600	0,2
700	0,18
800	0,14
900	0,12
1000	0,1

Ch-ka jest przedstawiona na wykresie nr.7

3. Wnioski

Pomiary na laboratorium zostały przeprowadzone na wzmacniaczu różnicowym z obliczonymi wcześniej wartościami elementów. Zmierzone w punkcie 2 punkty pracy tranzystorów pokazują że wartości założone w projekcie nie różnią się znacznie od tych zmierzonych. Najbardziej różni się parametr U_CE , który był założony na poziomie ok. 3V a zmierzona wartość wyniosła prawie 5V. Zmiana U_CE nie wpływa w istotny sposób na stałość pozostałych parametrów punktu pracy.

Zmierzone charakterystyki przejściowe wzmacniacza (wykresy nr.1,2) są w zakresie dodatnich zmian napięcia wejściowego, natomiast charakterystyka Uc2=f(Uir) dla wartości Uir>8V osiąga wartości ujemne, a poza tym wykres dla charakterystyki przejściowej Uor=f(Uir) trochę odbiega od oczekiwań teoretycznych co mogło być spowodowane błędem odczytu z urządzeń pomiarowych lub tez błędem pomiarowym tych przyrządów. Dla częstotliwości sygnału wejściowego kształt charakterystyki jest bardziej zbliżony do oczekiwań teoretycznych . Na wykresie Uc1,2 można zauważyć iż przy wartościach napięcia Ub większe wartości napięcia osiąga Uc2.

Przy wyznaczeniu ch-ki Uor=f(f) można było odczytać pasmo przenoszenia przy -3dB spadku. W naszym przypadku wyniósł on 10Hz÷250kHz.

Wykonane pomiary pokazały, że układ został nie zbyt dobrze zaprojektowany jako wzmacniacz różnicowy (można to wywnioskować z niezbyt dokładnych ch-styk, co niektóre w dużym stopniu odbiegające od przypuszczań teoretycznych).

1

6

---