Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium elektroniki
Ćwiczenie nr 5	Temat: Badanie wzmacniacza zbudowanego w oparciu o tranzystor bipolarny			Zespół: 1) Mularczyk Paweł 2) Stoch Paweł 3) Tomaszewski Andrzej
Data wykonania ćwiczenia: 9.11.1999 r.		Data:	Ocena:

1. Schemat pomiarowy.

Spis elementów:

1. układ bez kondensatora C_E:

R₁=9,1kΩ, R₂=680Ω, R_E=100Ω, R_C=4,7Ω, C_S=2,2μF

2. układ z kondensatorem C_E :

R₁=9,1kΩ, R₂=680Ω, R_E=100Ω, R_C=2,2kΩ, C_S=2,2μF, C_E=25μF

2. Spis przyrządów

• oscyloskop OS-9020A

• generator G 432

• tranzystor bipolarny npn BC107

3. Tabele pomiarowe

układ bez kondensatora C_E układ z kondensatorem C_E=25μF

U_we=100mV

f [Hz]	Uwypp [V]	log f	kU [V/V]	kU [dB]		f [Hz]	Uwypp [V]	log f	kU [V/V]	kU [dB]
10	3,8	1	38	31,6		10	2	1	20	26
20	3,8	1,3	38	31,6		20	2	1,3	20	26
50	4	1,7	40	32		50	2,2	1,7	22	26,8
100	4	2	40	32		100	3,4	2	34	30,6
200	3,95	2,3	39,5	31,9		200	4,4	2,3	44	32,8
500	4	2,7	40	32		220	4,7	2,34	47	33,4
1k	4	3	40	32		240	5	2,38	50	34
2k	3,9	3,3	39	31,8		250	5,2	2,4	52	34,3
5k	3,9	3,7	39	31,8		500	6,4	2,7	64	36,1
10k	3,9	4	39	31,8		1k	6,9	3	69	36,8
20k	3,9	4,3	39	31,8		2k	7,1	3,3	71	37
50k	3,9	4,7	39	31,8		5k	7	3,7	70	36,9
100k	3,4	5	34	30,6		10k	7,1	4	71	37
200k	3	5,3	30	29,5		20k	7,1	4,3	71	37
250k	2,75	5,4	27,5	28,7		50k	7,2	4,7	72	37,1
300k	2,6	5,48	26	28,3		100k	7,1	5	71	37
500k	1,8	5,7	18	25,1		200k	6,8	5,3	68	36,6
1 M	1	6	10	20		500k	5,4	5,7	54	34,6
						640k	5,3	5,8	53	34,5
						700k	5	5,84	50	34
						750k	4,8	5,87	48	33,6
						1 M	3,4	6	30	29,5

Wielkości uzyskane z pomiarów:

układ bez kondensatora C_E układ z kondensatorem C_E

U_wygr=2,76V U_wygr=5V

ku_gr=27,6V ku_gr=50V

f_d - brak f_d=240 Hz

f_g=250 kHz f_g=700 kHz

4. Wykresy charakterystyk

1. 
   charakterystyka dla układu bez kondensatora C_E

2. charakterystyka dla układu z kondensatorem C_E=25μF

5. Przykładowe obliczenia:

6. Wnioski

Wzmacniacz zbudowano w układzie WE w oparciu o tranzystor BC 107. Dla badanego wzmacniacza zmierzono charakterystykę współczynnika wzmocnienia napięcia k_U(f).

Z obliczeń przeprowadzanych w czasie pomiarów napięcie wyjściowe graniczne dla układu bez kondensatora C_E wynosi 2,76V, natomiast dla układu z kondensatorem C_E wynosi 5V. Odpowiednio wartość graniczna wzmocnienia napięcia dla układu bez kondensatora C_E wynosi ku_gr=27,6 V/V oraz dla układu z kondensatorem C_E ku_gr=50 V/V.

Z charakterystyk k_U(f), gdzie wzmocnienie napięcia wyrażone jest w decybelach, zaś f jest funkcją logarytmiczną częstotliwości, odczytujemy wartość graniczną wzmocnienia napięcia ku_gr odejmując 3dB od wartości, na której następuje stabilizacja współczynnika wzmocnienia napięcia. Graniczna wartość wzmocnienia napięcia dla układu bez kondensatora C_E wynosi ku_gr=28,7 dB, zaś dla układu z kondensatorem C_E ku_gr=34 dB.

Również z charakterystyk wyznaczamy pasmo pracy wzmacniacza. Rozwiązując równanie, gdzie niewiadomą jest argument logarytmu, otrzymujemy wartość dolnej i górnej częstotliwości granicznej wzmacniacza. I tak, dla układu bez kondensatora C_E dolna częstotliwość graniczna ma wartość około f_d=8Hz (nie można jej wyznaczyć z pomiarów), górna częstotliwość graniczna wynosi około f_g=251,2kHz (w pomiarach uzyskano 250kHz). Dla układu zawierającego kondensator C_E wielkości te mają odpowiednie wartości: f_d=251Hz (w pomiarach 240 Hz), f_g=708kHz (w pomiarach 700kHz). Różnice w wartościach wielkości wyliczonych z charakterystyk a wyliczonych w trakcie pomiarów są rzędu 1-5%.

Na oscylografie mogliśmy również zauważyć przesunięcie fazowe napięcia wyjściowego względem wejściowego.

---