POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI
Ćwiczenie nr 6	Temat : Badanie wzmacniacza na tranzystorze polowym.	Zespół 1 : 1. Milcarz Michalina 2. Mikosza Tomasz 3. Malicki Paweł
Data : 22.11.1999	Ocena : 9	WEAiI

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie układu wzmacniacza o zadanych wartościach napięcia zasilania oraz napięcia U_GS . Po zaprojektowaniu i połączeniu układu należało wyznaczyć charakterystyk: amplitudową oraz przesunięcia fazowego w zależności od obciążenia.

2. Schemat pomiarowy.

3. Projekt wzmacniacza.

Naszym zadaniem było zaprojektowanie wzmacniacza małych częstotliwości na tranzystorze polowym o podanych wielkościach:

E_D=-14V

U_GS=-7V

Wartości rezystancji R_B1 i R_B2 dobieramy tak aby połowa napięcia zasilania była na złączu bramka-źródło tranzystora polowego. Chcąc zapewnić sterowanie napięciowe tranzystora wartości tych oporników mogą być duże:

R_B1=560kΩ

R_B2=560kΩ

Rezystancję drenu wyznaczamy na rodzinie charakterystyk wyjściowych tranzystora MOS którą wyznaczyliśmy wcześniej. Na osi napięci U_DS zaznaczamy napięcie zasilania E_D=-14V oraz punkt o pierwszej współrzędnej U_DS=
E_D drugą współrzędną wyznaczamy i prądzie odpowiadającemu temu napięciu na charakterystyce wyjściowej dla napięcia U_GS=-7V. Mając wyznaczone dwa punkty możemy narysować prostą łączącą te punkty, prosta ta przetnie oś prądu I_D w pewnym punkcie, wartość ta jest wartością maksymalną prądu drenu. Znając napięcie zasilania oraz wartość maksymalną prądu drenu możemy wyznaczyć rezystancję R_D.

Znając wszystkie parametry obwodu możemy połączyć układ i przystąpić do wyznaczania charakterystyk zaprojektowanego wzmacniacza.

4. Tabela pomiarowa.

a) wyznaczanie charakterystyki częstotliwościowej

f	U1	Bez obciążenia				Z obciążeniem R=1kΩ
				U2	ku	t0	φ	U2	ku	t0	φ
Hz	V	V		μs	˚	V		s	˚
20	2,2	7,2	3,27	0	180	2,5	1,14	-2m	164
40	2,2	7,6	3,45	0	180	2,9	1,32	-0,8m	168,48
50	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	-1m	171
80	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	-0,2m	174,24
100	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	-0,1m	176,4
500	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	0	180
800	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	0	180
1000	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	0	180
4k	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	0	180
7k	2,2	7,6	3,45	0	180	3,0	1,36	0	180
10k	2,2	7,6	3,45	2	187,2	3,0	1,36	0	180
20k	2,2	7,2	3,27	2	194,4	2,8	1,27	0	180
40k	2,2	6,6	3	2	208,8	2,6	1,18	0	180
70k	2,2	6,0	2,73	1,2	210,24	2,4	1,09	0,5 μs	192,6
90k	2,2	5,8	2,64	1	212,4	2,3	1,05	0,4 μs	192,96
100k	2,2	5,6	2,54	1	216	2,3	1,05	0,4μs	194,4
300k	2,2	5,0	2,27	0,5	223,2	2,2	1	0,3 μs	212,4
500k	2,2	4,2	1,91	0,3	234	2,1	0,95	0,25 μs	225
800k	2,2	3,2	1,45	0,3	266,4	2,0	0,91	0,25 μs	252
1M	2,2	2,8	1,27	0,3	288	1,9	0,86	0,25 μs	270

b) wyznaczanie charakterystyki U₂=U₂(U₁)

• dla f=100Hz

U1	Bez obciążenia	Z obciążeniem R=1000Ω
		U2	U2
V	V	V
0,18	0,64	0,24
0,26	1,05	0,38
0,48	1,9	0,64
0,76	2,9	1,05
1,2	4,8	1,7
1,75	6,0	2,3
2	7,0	2,7
2,8	8,6	3,6
4	10,5	4,6

• dla f=100kHz

U1	Bez obciążenia	Z obciążeniem R=1000Ω
		U2	U2
V	V	V
0,14	0,58	0,21
0,25	1,0	0,36
0,42	1,6	0,62
0,68	2,0	1,0
1,0	2,7	1,4
1,45	4,0	2,1
2,5	6,0	2,5
3,6	7,6	3,2

• dla f=1MHz

U1	Bez obciążenia	Z obciążeniem R=1000Ω
		U2	U2
V	V	V
0,13	0,21	0,15
0,26	0,44	0,3
0,54	0,9	0,6
0,9	1,5	1,0
1,6	2,0	1,3
2,8	3,4	2,2
3,9	4,2	2,8

5. Wnioski.

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów można stwierdzić iż wzmacniacz zaprojektowany przez nas może służyć do wzmacniania sygnałów o małej częstotliwości. Wzmocnienie tego wzmacniacza jest mniejsze od wzmocnienia wzmacniacza na tranzystorze bipolarnym, zakres częstotliwości wzmacnianego sygnału jest zbliżony do zakresu wzmacniacza na tranzystorze bipolarnym. Wszystkie charakterystyki wyznaczaliśmy dla dwóch przypadków: bez obciążenia i z obciążeniem rezystancyjnym R=1000Ω. Jak widać wzmocnienie naszego wzmacniacza zależy w znacznej mierze od obciążenia wzmacniacza. W naszym przypadku różnica wzmocnienia k_U dla wzmacniacza bez obciążenia, a z obciążeniem wynosiła ponad 2
.

---