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 : |
WEAiI |
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie układu wzmacniacza o zadanych wartościach napięcia zasilania oraz napięcia UGS . Po zaprojektowaniu i połączeniu układu należało wyznaczyć charakterystyk: amplitudową oraz przesunięcia fazowego w zależności od obciążenia.
Schemat pomiarowy.
Projekt wzmacniacza.
Naszym zadaniem było zaprojektowanie wzmacniacza małych częstotliwości na tranzystorze polowym o podanych wielkościach:
ED=-14V
UGS=-7V
Wartości rezystancji RB1 i RB2 dobieramy tak aby połowa napięcia zasilania była na złączu bramka-źródło tranzystora polowego. Chcąc zapewnić sterowanie napięciowe tranzystora wartości tych oporników mogą być duże:
RB1=560kΩ
RB2=560kΩ
Rezystancję drenu wyznaczamy na rodzinie charakterystyk wyjściowych tranzystora MOS którą wyznaczyliśmy wcześniej. Na osi napięci UDS zaznaczamy napięcie zasilania ED=-14V oraz punkt o pierwszej współrzędnej UDS=
ED drugą współrzędną wyznaczamy i prądzie odpowiadającemu temu napięciu na charakterystyce wyjściowej dla napięcia UGS=-7V. Mając wyznaczone dwa punkty możemy narysować prostą łączącą te punkty, prosta ta przetnie oś prądu ID w pewnym punkcie, wartość ta jest wartością maksymalną prądu drenu. Znając napięcie zasilania oraz wartość maksymalną prądu drenu możemy wyznaczyć rezystancję RD.
Znając wszystkie parametry obwodu możemy połączyć układ i przystąpić do wyznaczania charakterystyk zaprojektowanego wzmacniacza.
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 |