POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA W KIELCACH
LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI TEORETYCZNEJ
Numer ćwiczenia: 5	Temat: Wzmacniacze z tranzystorem bipolarnym	Zespół: Grzegorz Łukawski Barbara Opoka Michał Ściwiarski Konrad Ziarkowski
Data wykonania ćwiczenia: 18.11.1997	Data oddania sprawozdania: 25.11.1997	Ocena:

1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami projektowania podstawowych układów tranzystorowych, małosygnałowych wzmacniaczy jednostopniowych. Ćwiczenie obejmuje wyznaczenie charakterystyki wzmocnienia napięciowego w funkcji częstotliwości ku = ku( f ) dla wzmacniacza w układzie OE z tranzystorem bipolarnym n-p-n oznaczonym symbolem BC-107 oraz zbadanie wpływu dołączenia kondensatora CE na charakterystykę częstotliwościową zaprojektowanego układu.

2. Schemat pomiarowy:

HJ

Parametry układu:

R1 = 33kΩ

R2 = 2.2kΩ

RC = 3.2kΩ

RE =100Ω

C = 2.2μF

CE = 25μF

4.Tabele pomiarowe

Dla opornika Re niezwartego przez kondensator Ce

f	UWE	UWY	ku
kHz	V	V	V\V
1	0.1	3	30
0.663	0.1	3	30
0.4	0.1	3	30
0.14	0.1	3	30
0.087	0.1	3	30
0.050	0.1	2.75	27.5
0.037	0.1	2.5	25
0.021	0.1	2	20
0.027	0.1	2.25	22.5
0.024	0.1	2.2	22
1.460	0.1	3	30
5	0.1	3	30
10	0.1	3	30
20	0.1	3	30
50	0.1	3	30
100	0.1	3	30
121	0.1	2.8	28
166	0.1	2.6	26
200	0.1	2.5	25
240	0.1	2.4	24
310	0.1	2.1	21

Dla opornika Re zwartego przez kondensator Ce

f	UWE	UWY	ku
kHz	V	V	V\V
0.024	0.1	2.2	22
0.05	0.1	2.9	29
0.062	0.1	3.15	31.5
0.07	0.1	3.3	33
0.085	0.1	3.5	35
0.109	0.1	3.8	38
0.2	0.1	4.7	47
0.22	0.1	4.9	49
0.357	0.1	5.6	56
0.850	0.1	5.6	56
2	0.1	5.6	56
10	0.1	5.6	56
20	0.1	5.6	56
100	0.1	5.6	56
200	0.1	5.6	56
604	0.1	3.3	33
935	0.1	2.12	21.2

4. Metoda projektowania elementów układu wzmacniacza:

Poniższy układ polaryzacji tranzystora bipolarnego pracującego w układzie OE z dzielnikiem napięciowym R1-R2 :

należy zastąpić, stosując metodę Thevenina, schematem zastępczym, pokazanym poniżej:

Przyjmujemy następujące założenia:

UCC = 10V,

JC = 3mA,

β0 = 50A/A,

UBE = 0.7V,

UCE = 0.2V,

RE = 100Ω,

ZWE = 10kΩ.

Rozpływ prądów w tranzystorze:

JE = JB + JC

Dla dużych wartości wzmocnienia prądowego β0 można pominąć wpływ prądu JB .

JE ≈ JC

UCC = JC(RC + RE) + UCE

RC = 3.2kΩ

Zwe = h11e + (1 + h21e)RE

h11e = 1.7kΩ

h21e = - 50

Zwe = - 3.2kΩ

RB' = (ZWE*Zwe)/(Zwe - ZWE) = 2.4kΩ

UB' = UBE + JC(RE + RB'/β0) = 1.14V

R1 = RB'UCC/UB' = 21kΩ

R2 = RB'UCC/(UCC - UB') = 2.7kΩ

Projektowanie elementów układu wzmacniacza ma na celu określenie przybliżonych wartości oporników wchodzących w jego skład, dlatego też w czasie ćwiczenia użyliśmy oporników R1 i R2 o nieco innych wartościach niż te, które zostały wyliczone podczas projektowania, ale o wartościach tego samego rzędu.

5.Wykresy charakterystyk wzmocnienia napięciowego w funkcji częstotliwości:

Dla opornika RE bez kondensatora blokującego CE

Dla opornika RE z kondensatorem blokującym CE.

6. Wnioski:

Na podstawie wyznaczonych charakterystyk częstotliwościowych można stwierdzić, że głównym zadaniem wzmacniacza jest wzmacnianie sygnału małej częstotliwości. 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 emiterowym wpływa korzystnie na wzmocnienie i przenoszenie sygnału. Na wejściu w celu ustalenia punktu pracy zastosowany został potencjometryczny dzielnik napięcia zbudowany z rezystorów R1 i R2.

RC

R1

C

wy WY

+

ZASILACZ

GENERATOR

R2

CE

RE

_

-

OSCYLOSKOP

B

A

+ UCC

CE

RC

RE

R2

R1

+ UCC

RC

_-

RB'

+

UB'

RE

Hz

f

V\V

ku

V\V

ku

Hz

f

---