Politechnika Radomska Wydział Transportu |
LABORATORIUM Układy Elektroniczne
|
Data: |
|||
Imię i Nazwisko:
|
Grupa:
|
Zespół: |
Rok akademicki:
|
||
Nr ćwiczenia: 2 |
Temat: Badanie wzmacniacza rezonansowego.
|
Ocena i podpis: |
Schemat pomiarowy:
Schemat wzmacniacza rezonansowego badanego na ćwiczeniu.
Obwód ze sprzężeniem.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc', pojemność emiterowa Ce'.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 235 kHz
f |
kHz |
100 |
110 |
115 |
120 |
125 |
170 |
180 |
200 |
210 |
215 |
U2 |
V |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
0,015 |
0,012 |
0,012 |
0,015 |
0,02 |
0,08 |
0,13 |
f |
kHz |
220 |
225 |
230 |
235 |
240 |
245 |
250 |
260 |
270 |
280 |
U2 |
V |
0,23 |
0,42 |
0,96 |
1,02 |
0,64 |
0,23 |
0,1 |
0,05 |
0,02 |
0,02 |
Charakterystyka przenoszenia.
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 238 - 227 = 11 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 248 - 215 = 33 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 1/3
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
1,8 |
1,17 |
0,64 |
0,39 |
0,22 |
0,12 |
0,07 |
0,05 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc”, pojemność emiterowa Ce'.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 235 kHz
f |
kHz |
100 |
200 |
210 |
220 |
225 |
230 |
235 |
240 |
245 |
250 |
U2 |
V |
0,03 |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,13 |
0,3 |
0,33 |
0,26 |
0,24 |
0,22 |
f |
kHz |
260 |
270 |
280 |
290 |
U2 |
V |
0,09 |
0,05 |
0,03 |
0,03 |
Charakterystyka przenoszenia.
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 247 - 228 = 19 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 275 - 206 = 69 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 0,28
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
0,64 |
0,4 |
0,2 |
0,12 |
0,08 |
0,055 |
0,04 |
0,02 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc', pojemność emiterowa Ce”.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 235 kHz
f |
kHz |
100 |
190 |
200 |
210 |
220 |
225 |
230 |
235 |
240 |
245 |
U2 |
V |
0,03 |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,16 |
0,3 |
0,65 |
0,82 |
0,54 |
0,31 |
f |
kHz |
250 |
255 |
260 |
270 |
280 |
U2 |
V |
0,15 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,03 |
Charakterystyka przenoszenia.
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 239 - 228 = 11 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 254,5 - 210,5 = 44 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 0,25
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
1,38 |
0,9 |
0,49 |
0,26 |
0,18 |
0,1 |
0,06 |
0,04 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc”, pojemność emiterowa Ce”.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 235 kHz
f |
kHz |
100 |
200 |
210 |
220 |
225 |
230 |
235 |
U2 |
V |
0,02 |
0,02 |
0,05 |
0,07 |
0,135 |
0,27 |
0,3 |
f |
kHz |
240 |
245 |
250 |
255 |
260 |
270 |
280 |
U2 |
V |
0,2 |
023 |
0,2 |
0,13 |
0,07 |
0,04 |
0,03 |
Charakterystyka przenoszenia.
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 249 - 227 = 22 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 274 - 206 = 68 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 0,32
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
0,57 |
0,31 |
0,17 |
0,11 |
0,072 |
0,04 |
0,025 |
0,02 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Obwód bez sprzężenia.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc', pojemność emiterowa Ce'.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 235 kHz
f |
kHz |
120 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
U2 |
V |
0,198 |
0,195 |
0,235 |
0,3 |
0,41 |
0,56 |
1,1 |
f |
kHz |
210 |
220 |
250 |
265 |
270 |
275 |
280 |
U2 |
V |
1,8 |
1,85 |
1,85 |
1,55 |
1,145 |
0,99 |
0,81 |
f |
kHz |
290 |
310 |
330 |
350 |
U2 |
V |
0,57 |
0,3 |
0,25 |
0,21 |
Charakterystyka przenoszenia .
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 264,5 - 202 = 62,5 kHz
Szerokości pasma ze spadkiem napięci o 20 dB nie możemy określić;
także współczynnika prostokątności char. przenoszenia nie określimy.
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
3,1 |
1,85 |
0,88 |
0,54 |
0,3 |
0,18 |
0,09 |
0,06 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc”, pojemność emiterowa Ce'.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 245 kHz
f |
kHz |
100 |
130 |
150 |
160 |
180 |
200 |
210 |
220 |
230 |
240 |
U2 |
V |
0,05 |
0,08 |
0,085 |
0,11 |
0,15 |
0,225 |
0,285 |
0,35 |
0,54 |
0,94 |
f |
kHz |
245 |
255 |
260 |
270 |
280 |
300 |
320 |
340 |
400 |
450 |
U2 |
V |
1,4 |
1,2 |
0,84 |
0,54 |
0,38 |
0,24 |
0,2 |
0,165 |
0,11 |
0,085 |
Charakterystyka przenoszenia .
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 259 - 240 = 19 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 378 - 170 = 208 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 0,09
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
2,25 |
1,4 |
0,74 |
0,37 |
0,26 |
0,15 |
0,08 |
0,06 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc', pojemność emiterowa Ce”.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 240 kHz
f |
kHz |
100 |
150 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
230 |
240 |
U2 |
V |
0,06 |
0,14 |
0,25 |
0,3 |
0,38 |
0,54 |
0,8 |
1,05 |
1,6 |
f |
kHz |
250 |
260 |
280 |
300 |
310 |
350 |
400 |
450 |
550 |
700 |
U2 |
V |
1,1 |
0,78 |
0,44 |
0,3 |
0,22 |
0,2 |
0,15 |
0,12 |
0,085 |
0,06 |
Charakterystyka przenoszenia .
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 240 - 230 = 10 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 410 - 150 = 260 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 0,04
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
2,8 |
1,75 |
0,9 |
0,54 |
0,3 |
0,18 |
0,1 |
0,07 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Punkt pracy tranzystora ustalony przez rezystancję Rc”, pojemność emiterowa Ce”.
Częstotliwość rezonansowa: f0 = 250 kHz
f |
kHz |
110 |
120 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
200 |
210 |
220 |
U2 |
V |
0,05 |
0,07 |
0,075 |
0,085 |
0,095 |
0,11 |
0,13 |
0,2 |
0,25 |
0,32 |
f |
kHz |
240 |
245 |
250 |
255 |
260 |
270 |
290 |
320 |
330 |
400 |
U2 |
V |
0,78 |
1 |
1,2 |
1,05 |
0,93 |
0,68 |
0,3 |
0,2 |
0,175 |
0,1 |
Charakterystyka przenoszenia .
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 3 dB: B3dB = 261 - 242 = 19 kHz
Szerokość pasma ze spadkiem napięci o 20 dB: B20dB = 367 - 175 = 192 kHz
Współczynnik prostokątności char. przenoszenia: p = B3dB / B20dB = 0,1
K[dB] |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-35 |
-40 |
-45 |
-50 |
Uwy[mV] |
2,1 |
1,2 |
0,64 |
0,39 |
0,24 |
0,14 |
0,08 |
0,05 |
Uwe[mV] |
17,78 |
10 |
5,62 |
3,16 |
1,78 |
1 |
0,56 |
0,32 |
Charakterystyka dynamiczna.
Wnioski:
Badanie wzmacniacza rezonansowego polegało na wyznaczeniu charakterystyki przenoszenia U2 = f (f) oraz charakterystyk dynamicznych U2 = f (U1) wzmacniacza w konfiguracji ze sprzężeniem zwrotnym i bez sprzężenia.
Na podstawie uzyskanych charakterystyk wysunęliśmy następujące wnioski:
Charakterystyki dynamiczne U2 = f (U1) są w przybliżeniu liniowe zarówno dla wzmacniacza ze sprzężeniem jak i bez sprzężenia.
W przypadku wzmacniacza ze sprzężeniem wartości pojemności CE oraz rezystancji Rc nie mają wpływu na częstotliwość rezonansową f0.
W przypadku wzmacniacza bez sprzężenia wartości pojemności CE oraz rezystancji Rc mają wpływ na wartość częstotliwości rezonansowej f0. Mianowicie f0 rośnie wraz ze wzrostem wartość tych elementów.
W przypadku obu rodzajów wzmacniaczy większą wartość rezystancji Rc jak również większa pojemność CE powoduje zmniejszenie wzmocnienia wzmacniacza (zmniejszona amplituda napięcia wyjściowego U2).
Rezystancji Rc ma większy wpływ na częstotliwość rezonansową f0 niż pojemność CE.
1
238
227
215
0,72
0,102
Uwy[V]
Uwe[mV]
248
f[kHz]
Uwy[mV]
227
206
0,03
0,21
f{kHz]
Uwy[V]
Uwe[mV]
Uwe[mV]
Uwy[mV]
254,5
239
228
210,5
0,08
0,58
f[kHz]
Uwy[V]
Uwy[mV]
275
247
228
206
0,03
0,23
f[kHz]
Uwy[V]
249
274
Uwy[mV]
f[kHz]
Uwy[V]
F[kHz]
1,31
0,19
202
264,5
Uwy[mV]
Uwe[mV]
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Uwy[V]
1,6
100
130
160
190
220
250
280
310
340
370
400
430
f[kHz]
0,99
0,14
170
240
259
378
Uwy[mV]
Uwe[mV]
Uwy[V]
f[kHz]
1,13
0,16
410
230 240
Uwy[mV]
Uwe[mV]
367
242 261
0,12
0,85
f[kHz]
Uwy[V]
Uwy[mV]
Uwy[mV]