Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium elektroniki
Ćwicenie nr 6	Temat: Badanie wzmacniaczy na tranzystorach unipolarnych.			Zespół: 1)Kozieł Tomasz 2)Małaczek Mariusz
Data wykonania ćwiczenia: 28.11.1996 r.		Data oddania sprawozdania:	Ocena:

1) Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami projektowania wzmacniaczy m.cz. oraz wykreślenie charakterystyk ku =ku (f).Podczas ćwiczenia zapoznajemy się z pracą takiego wzmacniacza.

2)Schemat pomiarowy:

Parametry układu:

C=10nF lub C=100[nF]

R2 =220[kΩ]

R1 =100[kΩ]

RS =100[Ω]

RD =3.3[kΩ]

3)Tabele pomiarowe:

a)bez CS ,C=10[nF],U=10[V]:

f	[kHz]	0.1	0.2	0.5	0.8	1.5	2	10	20
kU	[V/V]	1.7	2.3	2.8	3	3	3	3	3
f	[kHz]	50	200	400	600	900	1300	1500	2000
kU	[V/V]	3	2.9	2.7	2.35	2	1.7	1.6	1.3

b)z CS =25[μF],C=100[nF],U=10[V]:

f	[kHz]	0.012	0.2	0.5	1	2	10	150
kU	[V/V]	2.1	2.7	3.15	3.2	3.2	3.2	3.2
f	[kHz]	200	400	800	1100	1500	1900
kU	[V/V]	3.1	2.7	2.15	1.8	1.5	1.4

c)f=f(ϕ),bez CS:

f	[kHz]	0.1	0.2	100	400	1200
ϕ	[°]	-25	-20	0	20	15

d) )f=f(ϕ),z CS:

f	[kHz]	0.2	100	400	800
ϕ	[°]	0	10	20	30

4)Wzory i przykładowe obliczenia:

a)metoda projektowania:

Projektowanie wzmacniaczy m.cz. polega na przyjęciu następujących założeń:

- URD =0.5UD URD=6[V];

- ku -zakładamy,że ma wynosić 10[V/V];

- przyjmujemy transkonduktancję gm =3[mA/V];

RD = ku/gm=3.3[kΩ]

-zakładamy I=0.1[mA]

RS = (ED -ID *RD -UDS )/ ID =100[Ω]

R1 +R2 =UD /ID =320[kΩ]

R2 =(UGS +ID *RS )/ID=220[kΩ]

R1 =100[kΩ]

b)charakterystyki kU = kU(f):

-bez kondensatora:

fd ≈ 170[Hz]

fg ≈ 850[kHz]

szerokość pasma - Δf=fg - fd ≈ 850[kHz]

-z kondensatorem:

fd ≈ 40[Hz]

fg ≈ 750[kHz]

szerokość pasma - Δf=fg - fd ≈ 750[kHz]

c)porównuję oszacowane przesunięcie fazowe z wyznaczonym(układ bez kondensatora):

-dla f=100[Hz]

θ =arctg (fd /f)=arctg (170/100)=60 [°]

wyznaczony - 25 [°]

-dla f=100[kHz]

θ =arctg (fd /f)=arctg (170/100000)=0 [°]

wyznaczony - 0 [°]

-dla f=1200[kHz]

θ =arctg (fd /f)=arctg (170/1200000)=0 [°]

wyznaczony - 15 [°]

d)porównuję oszacowane przesunięcie fazowe z wyznaczonym(układ z kondensatorem):

-dla f=200[Hz]

θ =arctg (fd /f)=arctg (40/200)=11[°]

wyznaczony - 0 [°]

-dla f=100[kHz]

θ =arctg (fd /f)=arctg (40/100000)=0 [°]

wyznaczony - 10 [°]

-dla f=400[kHz]

θ =arctg (fd /f)=arctg (40/400000)=0 [°]

wyznaczony - 20 [°]

5)Uwagi i wnioski:

Na podstawie wyznaczonych charakterystyk częstotliwościowych można stwierdzić,że głównym zadaniem wzmacniacza jest wzmacnianie sygnału małej częstotliwości (akustycznej).Wzmacniacz powinien być zasilany ze źródła stabilizowanego,gdyż zmiany napięcia zasilania powodują przesunięcie punktu pracy tranzystora,co może wpływać na odkształcenia wzmacnianego sygnału.Włączenie kondensatora równolegle z rezystorem źródłowym wpływa korzystnie na wzmocnienie i przenoszenie sygnału.Na wejściu w celu ustalenia punktu pracy zastosowany został potencjometryczny dzielnik napięcia zbudowany z rezystorów R1 ,R2 .Prąd I powinien mieć dużo mniejszą wartość w stosunku do prądu ID .Ze względu na dużą tolerancję wykonania tranzystorów polowych (dochodzącą w niektórych tranzystorach nawet do kilkudziesięciu procent),zaprojektowany przez nas wzmacniacz, parametrycznie odbiegał w znacznym stopniu od rzeczywistego.Z tego też powodu wzmocnienie uzyskane przez nas wynosiło około 3[V/V].Układ wzmacniacza z tym tranzystorem ma dużo większą szerokość pasma niż układ z tranzystorem bipolarnym.Ze względu na różnice w dokładności wykonania tych tranzystorów nie polecamy ich stosowania. Z uwagi na duże rozbieżności parametryczne zaobserwowane przez nas w układzie naszego wzmacniacza oraz na zaobserwowane na oscyloskopie zniekształcone przebiegi nie przerysowywaliśmy tych przebiegów.Układ działał sprawnie,jednakże biorąc pod uwagę duże zniekształcenia sygnałów prostokątnych i trójkątnych układ był w znacznym stopniu układem zniekształcającym.

RD

R1

C

+

wy

Generator

(PZL-1)

Zasilacz

ZT 980-4M

R2

CS

RS

-

B

A

Oscyloskop

DT 516 A

---