POLITECHNIKA RADOMSKA Wydz. Transportu	LABORATORIUM UKŁADÓW elektrONIcznYCH					Data:
Imię i nazwisko:				Grupa:	Zespół:	Rok akademicki:
Nr ćwiczenia: 1		Temat: Związki między parametrami pasmowymi i impulsowymi.				Ocena:

Schemat badanego układu

1. Wyznaczenie charakterystyki przenoszenia wzmacniacza

a) z tranzystorem „wolnym” BD395

f [Hz]	500	1000	5000	10000	50000	75000	100000	200000
Uwe [mV]	11	11	11	11	10,5	10	10	9,5
Uwy [mV]	100	100	90	90	80	70	55	40
k [V/V]	9,09	9,09	8,18	8,18	7,62	7	5,5	4,21

=6,36

b) z tranzystorem „szybkim” BC107

f[Hz]	500	1000	5000	10000	50000	75000	100000	200000
Uwe[mV]	85	82,5	80	75	75	75	75	75
Uwy[V]	1,4	1,3	1,3	1,3	1,25	1,05	0,9	0,55
k[V/V]	16,47	15,76	16,25	17,33	16,67	14,00	12,00	7,33

=11,3

2. Obserwacja odpowiedzi jednostkowych wzmacniaczy tranzystorowych

1. z tranzystorem „wolnym” BD395

2. z tranzystorem „szybkim” BC107

Wnioski:

Charakterystyki przenoszenia wzmacniacza badaliśmy dla zakresu częstotliwości od 500 Hz do 200 kHz. Dla mniejszych częstotliwości nie udało się nam odczytać wartości napięć U_we oraz U_wy, dlatego na wykresach odcinek ten narysowaliśmy linią przerywaną (przypuszczamy, że właśnie taki ma kształt) . Po wykreśleniu charakterystyk zaznaczając można było odczytać fg dla każdego ze wzmacniaczy. Jest to nieco dziwne, ale dla obydwu rodzajów tranzystorów - „szybkiego” i „wolnego” częstotliwość górna wynosi około 100 kHz.

Następnie na oscyloskopie zaobserwowaliśmy odpowiedź jednostkową każdego ze wzmacniaczy. Określając na ich podstawie czasy narastania, tutaj również okazuje się, że są one bardzo zbliżone i wynoszą τn ≈ 5μs . Odpowiedź jednostkową obserwowaliśmy przy f = 1 kHz , więc pomyśleliśmy, że może mieć to wpływ na taki nieoczekiwany wynik. Jednak okazało się że dla większych częstotliwości ( f = 50 kHz ) nie ulega on zmianie. Znając fg oraz τn mogliśmy wyznaczyć iloczyn τn*fg co było głównym celem ćwiczenia. Wynosi on τn*fg = 5 10 ^-6 * 100 10 ³ = 0,5

Analizując pomiary stwierdzamy, że oba wzmacniacze mają identyczne τn*fg , a jednak różnica, którą można było między nimi zaobserwować polegała na tym, iż tranzystor „wolny” (BD395) zniekształcał przebieg prostokątny podany na wejście układu, a „szybki” zmian takich nie wprowadzał.

Analiza iloczynu τn*fg

Podczas badania częstotliwościowego wzmacniaczy i podczas opisu matematycznego rozdzielało się zakres dużych, średnich i małych częstotliwości i dla każdego z tych obszarów tworzyło się odrębny schemat zastępczy co ułatwiało analizę i projektowanie, Takie same schematy zastępcze stosuje się do opisu impulsowego. Zakresowi dużych częstotliwości, a więc szybkich zmian będzie odpowiadał fragment szybkiej zmiany podczas narastania lub opadania impulsu.

Zakresowi małych częstotliwości , przy powolnych zmianach będzie odpowiadał fragment impulsu, gdzie nie następują żadne zmiany przebiegu lub zmiany są bardzo powolne.

W praktyce wystarcza, żeby impuls miał dostatecznie narastanie i opadanie w porównaniu z szybkością reakcji wzmacniacza, np. czas narastania impulsu może być 10 razy mniejszy od czasu własnego narastania wzmacniacza. Impuls taki po przejściu przez wzmacniacz jest zniekształcony, pogarsza się czas narastania i opadania oraz pojawiają się zniekształcenia grzbietu w postaci oscylacji i zwisu. We wzmacniaczach ze sprzężeniem bezpośrednim, tj tam gdzie nie ma kondensatorów sprzęgających stopnie ani tez kondensatorów blokujących rezystory w obwodzie zasilania zmniejsza się tylko szybkość narastania i opadania zboczy. W układach z tymi kondensatorami pojawiają się zwis impulsu, w układach z indukcyjnościami mogą występować jeszcze oscylacje następujące po szybkich fazach impulsu.

Czas narastania τn definiuje się jako okres w czasie którego napięcie U₂ ( lub prąd ) zmieni się od poziomu 0,1 E₂ do poziomu 0,9 E₂ a czas opadania τo jest to okres w którym napięcie zmieni się od 0,9 E₂ do 0,1 E₂ .

Obliczając czas narastania i opadania otrzymuje się :

τn = τo = 2,2τ =2,2/2πfg = 0,35/fg

Dla naszych wzmacniaczy reguła ta jest prawdziwa

τn = 0,35/fg to τn*fg = 0,35

a my otrzymaliśmy τn*fg = 0,5 więc różnica jest niewielka.

1

---