POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM ELEKTRONIKI |
Data:
|
||
Wykonali: |
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Badanie wzmacniacza rezonansowego |
Nr ćwiczenia:
|
Ocena:
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi parametrami wzmacniaczy rezonansowych.
Charakterystyka częstotliwościowa dla układu bez sprzężenia magnetycznego Uwe=100[mV]
Wzmocnienie:
RC', CE' |
RC'', CE' |
RC', CE'' |
RC'', CE'' |
||||||||
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
120 |
0,125 |
1,25 |
110 |
0,03 |
0,3 |
110 |
0,05 |
0,5 |
110 |
0,02 |
0,2 |
150 |
0,155 |
1,55 |
120 |
0,06 |
0,6 |
120 |
0,1 |
1 |
120 |
0,04 |
0,4 |
200 |
0,54 |
5,4 |
130 |
0,07 |
0,7 |
130 |
0,08 |
0,8 |
150 |
0,045 |
0,45 |
210 |
0,76 |
7,6 |
140 |
0,05 |
0,5 |
140 |
0,095 |
0,95 |
170 |
0,075 |
0,75 |
230 |
1,9 |
19 |
150 |
0,06 |
0,6 |
150 |
0,12 |
1,2 |
180 |
0,1 |
1 |
240 |
1,6 |
16 |
170 |
0,095 |
0,95 |
160 |
0,15 |
1,5 |
190 |
0,13 |
1,3 |
250 |
1 |
10 |
190 |
0,16 |
1,6 |
170 |
0,195 |
1,95 |
210 |
0,25 |
2,5 |
270 |
0,55 |
5,5 |
200 |
0,22 |
2,2 |
190 |
0,3 |
3 |
230 |
0,52 |
5,2 |
290 |
0,38 |
3,8 |
230 |
0,6 |
6 |
200 |
0,42 |
4,2 |
250 |
1,25 |
12,5 |
320 |
0,25 |
2,5 |
250 |
1,4 |
14 |
220 |
0,88 |
8,8 |
260 |
0,85 |
8,5 |
|
|
|
260 |
0,8 |
8 |
230 |
1,48 |
14,8 |
280 |
0,38 |
3,8 |
|
|
|
270 |
0,54 |
5,4 |
240 |
1,62 |
16,2 |
300 |
0,22 |
2,2 |
|
|
|
300 |
0,24 |
2,4 |
250 |
1,1 |
11 |
320 |
0,14 |
1,4 |
|
|
|
320 |
0,17 |
1,7 |
260 |
0,65 |
6,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
280 |
0,44 |
4,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
0,3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
320 |
0,21 |
2,1 |
|
|
|
Charakterystyka obrazująca współczynnik prostokątności
Charakterystyka przejściowa
Współczynnik prostokątności:
; B - pasmo dla spadku - 3dB oraz - 20 dB.
Wzmocnienie:
;
RC', CE' |
RC'', CE' |
RC', CE'' |
RC'', CE'' |
||||||||||||
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
15 |
3,2 |
0,692 |
4,625 |
15 |
2,6 |
0,741 |
3,507 |
15 |
2,8 |
0,724 |
3,865 |
15 |
2,3 |
0,767 |
2,997 |
20 |
2,1 |
0,785 |
2,674 |
20 |
1,7 |
0,822 |
2,068 |
20 |
1,5 |
0,841 |
1,783 |
20 |
1,3 |
0,861 |
1,510 |
25 |
1,2 |
0,871 |
1,378 |
25 |
0,7 |
0,923 |
0,759 |
25 |
0,9 |
0,902 |
0,998 |
25 |
0,66 |
0,927 |
0,712 |
30 |
0,64 |
0,929 |
0,689 |
30 |
0,45 |
0,950 |
0,474 |
30 |
0,56 |
0,938 |
0,597 |
30 |
0,39 |
0,956 |
0,408 |
35 |
0,36 |
0,959 |
0,375 |
35 |
0,23 |
0,974 |
0,236 |
35 |
0,24 |
0,973 |
0,247 |
35 |
0,21 |
0,976 |
0,215 |
40 |
0,2 |
0,977 |
0,205 |
40 |
0,11 |
0,987 |
0,111 |
40 |
0,11 |
0,987 |
0,111 |
40 |
0,09 |
0,990 |
0,091 |
45 |
0,08 |
0,991 |
0,081 |
45 |
0,04 |
0,995 |
0,040 |
45 |
0,04 |
0,995 |
0,040 |
45 |
0,03 |
0,997 |
0,030 |
50 |
0,01 |
0,999 |
0,010 |
50 |
0,015 |
0,998 |
0,015 |
50 |
0,015 |
0,998 |
0,015 |
50 |
0,01 |
0,999 |
0,010 |
55 |
0,005 |
0,999 |
0,005 |
55 |
0,005 |
0,999 |
0,005 |
55 |
0,001 |
1,000 |
0,001 |
55 |
0,005 |
0,999 |
0,005 |
Ze sprzężeniem magnetycznym:
Charakterystyka częstotliwościowa
RC', CE' |
RC'', CE' |
RC', CE'' |
RC'', CE'' |
||||||||
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
f [kHz] |
U2 [V] |
KU [-] |
170 |
0,01 |
0,1 |
150 |
0,001 |
0,01 |
180 |
0,01 |
0,1 |
200 |
0,01 |
0,1 |
190 |
0,02 |
0,2 |
200 |
0,015 |
0,15 |
200 |
0,03 |
0,3 |
220 |
0,12 |
1,2 |
200 |
0,05 |
0,5 |
210 |
0,035 |
0,35 |
210 |
0,08 |
0,8 |
230 |
0,7 |
7 |
210 |
0,15 |
1,5 |
220 |
0,13 |
1,3 |
220 |
0,38 |
3,8 |
240 |
0,43 |
4,3 |
220 |
0,5 |
5 |
230 |
0,68 |
6,8 |
225 |
0,75 |
7,5 |
250 |
0,38 |
3,8 |
230 |
1,7 |
17 |
235 |
0,74 |
7,4 |
230 |
1,62 |
16,2 |
270 |
0,01 |
0,1 |
240 |
1,3 |
13 |
240 |
0,48 |
4,8 |
240 |
1 |
10 |
|
|
|
250 |
0,34 |
3,4 |
250 |
0,42 |
4,2 |
250 |
0,033 |
0,33 |
|
|
|
270 |
0,04 |
0,4 |
260 |
0,13 |
1,3 |
270 |
0,003 |
0,03 |
|
|
|
290 |
0,02 |
0,2 |
270 |
0,03 |
0,3 |
300 |
0,001 |
0,01 |
|
|
|
Charakterystyka obrazująca współczynnik prostokątności
Charakterystyka przejściowa
RC', CE' |
RC'', CE' |
RC', CE'' |
RC'', CE'' |
||||||||||||
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
L dB |
U2 V |
Ku - |
U1 V |
15 |
2 |
0,794 |
2,518 |
15 |
0,72 |
0,920 |
0,782 |
15 |
1,6 |
0,832 |
1,924 |
15 |
0,65 |
0,928 |
0,701 |
20 |
1,3 |
0,861 |
1,510 |
20 |
0,44 |
0,951 |
0,463 |
20 |
0,96 |
0,895 |
1,072 |
20 |
0,4 |
0,955 |
0,419 |
25 |
0,74 |
0,918 |
0,806 |
25 |
0,22 |
0,975 |
0,226 |
25 |
0,54 |
0,940 |
0,575 |
25 |
0,18 |
0,979 |
0,184 |
30 |
0,48 |
0,946 |
0,507 |
30 |
0,1 |
0,989 |
0,101 |
30 |
0,32 |
0,964 |
0,332 |
30 |
0,1 |
0,989 |
0,101 |
35 |
0,24 |
0,973 |
0,247 |
35 |
0,04 |
0,995 |
0,040 |
35 |
0,16 |
0,982 |
0,163 |
35 |
0,02 |
0,998 |
0,020 |
40 |
0,1 |
0,989 |
0,101 |
40 |
0,01 |
0,999 |
0,010 |
40 |
0,06 |
0,993 |
0,060 |
40 |
0,01 |
0,999 |
0,010 |
45 |
0,02 |
0,998 |
0,020 |
|
|
|
|
45 |
0,01 |
0,999 |
0,010 |
|
|
|
|
50 |
0,01 |
0,999 |
0,010 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Graficzna interpretacja współczynnika prostokątności.
Wnioski:
W ćwiczeniu badaliśmy wzmacniacz rezonansowy z pojedynczym obwodem LC i z obwodami sprzężonymi. Badaliśmy wpływ elementów obwodu na parametry układu. Zmienialiśmy wartość rezystancji kolektorowej RC oraz kondensatora emiterowego CE. Na podstawie pomiarów zostały sporządzone charakterystyki częstotliwościowe dla różnych kombinacji tych elementów. Charakterystyki zostały zamieszczone na wspólnym rysunku. Określiliśmy częstotliwość rezonansową, która wynosiła około 230 kHz. Zauważamy, że zmiana punktu pracy przy różnych wartościach rezystora kolektorowego nieznacznie wpływa na szerokość pasma przepustowego. Natomiast zmiana kondensatora emiterowego powoduje znaczna zmianę amplitudy napięcia na wyjściu i tym samym współczynnika wzmocnienia KU. Dla mniejszej wartości tego kondensatora następuje większej ujemne sprzężenie zwrotne objawiające się zmniejszeniem amplitudy na wyjściu wzmacniacza. Następuje także nieznaczne przesunięcie częstotliwości rezonansowej w górę (do około 250 kHz).
Na podstawie pomiarów wyznaczyliśmy także charakterystyki przejściowe. Okazało się, że są one prawie liniowe w badanym przez nas zakresie. Tangens kąta nachylenia charakterystyki obrazuje współczynnik wzmocnienia. Okazuje się, że zmiana wcześniej wspomnianych elementów praktycznie nie wprowadziła zmian w kształcie charakterystyki.
Kolejnym punktem ćwiczenia było zbadanie wzmacniacza z obwodem rezonansowym sprzężonym. Dało to znaczne zmniejszenie pasma przepustowego B z 23 do 12 kHz oraz zwiększenie współczynnika prostokątności p z wartości 0,13 do 0,34, co dla jednego przypadku zostało zobrazowane na stronie 5 sprawozdania. Zauważamy także znaczny spadek wzmocnienia dla CE”, w porównaniu do układu bez sprzężenia w obwodzie rezonansowym.
Stosowanie obwodów sprzężonych znacznie poprawia selektywność wzmacniacza.
Badanie wzmacniacza rezonansowego
1