Analogowe Układy Elektroniczne-

Laboratorium

Skład zespołu:

1. Grzegorz Machowski
2. Wojciech Lichoń

Temat ćwiczenia

Para różnicowa

Kierunek

Data wykonania ćwiczenia Data złożenia sprawozdania

Ocena

3 ET-DI

12.10.2009r

26.10.2009r

Uwagi

1. Obserwacja charakterystyk przejściowych układu różnicowego

1

2

3

4

5

6

2. Wzmocnienie małosygnałowe układu różnicowego
Pomiar wzmocnienia różnicowego

Zasilanie
emiterów

Obciążenie

U

r

U

WY1

U

WY2

ur

k

−

ur

k

+

ur

k

ur

k

−

ur

k

+

ur

k

mV

V

V

Pomiar

Teoria

E

I

=0,5mV

C

R

=2kΩ

0

4,64

4,63

-10

10

20

10

10

20

5

4,59

4,68

E

I

=1,5 mV

C

R

=2kΩ

0

3,69

3,67

-26

28

54

30

30

60

5

3,56

3,81

E

I

=1,5 mV

E

R

=10 kΩ

C

R

=2kΩ

0

3,74

3,72

-26

26

52

30

30

60

5

3,61

3,85

E

I

=1,5 mV

Dyn.

C

R

=2kΩ

0

-

5,17

-

52

52

-

60

60

5

-

5,43

E

I

=1,5 mV

Dyn.

C

R

=2kΩ

0

-

5,29

-

476

476

-

600

600

5

-

7,67

E

I

=1,5 mV

E

R

=10 kΩ

Dyn.

C

R

=2kΩ

0

-

5,16

-

48

48

-

60

60

5

-

5,42

Wykorzystane wzory:

Różnicę między wartościami wzmocnienia różnicowego w przypadkach 1 i 2 można wyjaśnić
zmianą transkonduktancji małosygnałowej tranzystora, która jest proporcjonalna do prądu
kolektora. Ponieważ możemy przyjąć równość prądów kolektora i emitera, w efekcie
wzmocnienie to jest proporcjonalne do prądu zasilania emiterów, zgodnie ze wzorem

T

C

E

ur

U

R

I

k

2

=

.

Pomiędzy przypadkami 4 i 5 widać prawie dziesięciokrotną zmianę wzmocnienia
różnicowego, co jest spowodowane zwiększeniem rezystancji w kolektorze przy zachowaniu
tego samego prądu zasilania emiterów. Maksymalna wartość tego wzmocnienia jest
ograniczona przez konduktancję wyjściową tranzystora.

Zwiększenie wartości R

C

do 20 kΩ przy obciążeniu liniowym, spowodowałoby wejście

tranzystorów w stan zatkania, a co za tym idzie, układ przestałby pracować jako wzmacniacz.

Pomiar wzmocnienia sumacyjnego

Zasilanie
emiterów

Obciążenie

U

S

U

WY1

U

WY2

us

k

−

us

k

+

us

k

us

k

V

V

V

Pomiar

Teoria

E

I

=0,5mV

C

R

=2kΩ

-1,96

4,6431 4,6348 -1,5∙10

-4

0,5∙10

-4

2∙10

-4

-

2,3

4,6428 4,6347

E

I

=1,5 mV

C

R

=2kΩ

-1,96

3,6934 3,6768 -5∙10

-4

2,7∙10

-4

7,7∙10

-4

-

2,3

3,6914 3,6759

E

I

=1,5 mV

E

R

=10 kΩ

C

R

=2kΩ

-1,96

3,9354 3,9188 1,5∙10

-3

9,6∙10

-2

9,7∙10

-2

-0.1

2,3

3,9413 3,5214

E

I

=1,5 mV

Dyn.

C

R

=2kΩ

-1,96

-

5,1654 -

2,2∙10

-3

2,2∙10

-3

-

2,3

-

5,1745

E

I

=1,5 mV

Dyn.

C

R

=2kΩ

-1,96

-

5,3042 -

1,2∙10

-2

1,2∙10

-2

-

2,3

-

7,3512

E

I

=1,5 mV

E

R

=10 kΩ

Dyn.

C

R

=2kΩ

-1,96

-

5,1619 -

3,3∙10

-3

3,3∙10

-3

-0.1

2,3

-

5,1751

Wykorzystane wzory:

teoretyczne k

us

=

−

Rc

2⋅R

E

CMRR

−

CMRR

+

CMRR

−

96,48

106,02

100

94,32

100,02

96,92

84,78

48,65

54,58

87,47

87,47

91,97

91,97

83,25

83,25

CMRR=20 log

∣

k

ur

∣

∣

k

us

∣



Wykresy dla przypadku 4:

Wzmocnienie różnicowe

Wzmocnienie sumacyjne

CMRR

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

1

10

100

1000

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

1

10

100

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

-10

0

10

20

30

40

50

60

CMRR