POLITECHNIKA LUBELSKA
Wykonali: Łukasz Watrak Piotr Wójtowicz Przemysław Sztal		Laboratorium podstaw elektroniki
Grupa: ID 5.4	Ćwiczenie: 5	Data wykonania: 19.11.2007	Ocena:
Temat: Tranzystorowe generatory napięć sinusoidalnych

Przebieg ćwiczenia:

W ramach ćwiczenia przeprowadza się badanie parametrów czwórników sprzężenia zwrotnego, wzmacniaczy oraz układów generujących typu RC.

Badanie generatora RC

Schemat badanego generatora RC:

Badany generator RC to generator tranzystorowy, w którym rolę czwórnika sprzężenia zwrotnego spełnia przesuwnik fazowy, a współczynnik sprzężenia zwrotnego jest regulowany potencjometrem P. Tranzystor we wzmacniaczu podstawowym pracuje w układzie WE.

1. Charakterystyka dynamiczna wzmacniacza

Schemat pomiarowy do wyznaczania charakterystyki dynamicznej wzmacniacza podstawowego:

GA - generator akustyczny

VL₁, VL₂ - woltomierze lampowe

Osc - oscyloskop katodowy

Tabela pomiarowa:

Uwe	mV	14	20	30	50	60	75	80	100	110	140
Uwy	V	1,35	2	3	5	6	7	8	9	10	11

2. Charakterystyka czwórnika sprzężenia zwrotnego RC

Schemat pomiarowy do wyznaczania charakterystyki czwórnika sprzężenia zwrotnego RC:

K_u - wzmacniacz podstawowy

β - czwórnik sprzęgający

Pomiary wykonano dla dwóch wartości współczynnika sprzężenia (położenie potencjometru P) - minimalnej i maksymalnej.

Tabela pomiarowa:

βmin		βmax
U1'	U2'	U1'	U2'
mV	V	mV	V
130	2,7	260	6
100	2,4	200	5,2
90	2,2	160	4,4
80	2	140	4
70	1,6	130	3,5
45	1,4	110	3
40	1,0	90	2,5
28	0,8	70	2
20	0,5	52	1,5
12	0,34	32	0,8

Mając dane wartości oporności i pojemności stosowane w czwórniku sprzęgającym możemy wyznaczyć częstotliwość drgań ze wzoru:

gdzie: R_1,2,3 = 6,2 kΩ = 6200 Ω, C_1,2,3 = 10 nF = 0,00000001 F

f_G ≈ 1048 Hz

Zmieniając wszystkie wartości R lub wszystkie wartości C, zmieniamy częstotliwość generowaną przez układ.

3. Wyznaczanie częstotliwości generowanej

Układ pomiarowy do wyznaczania częstotliwości generowanej i napięcia wejściowego w zależności od współczynnika sprzężenia:

T = 5,5dz * 0,2 ms/dz.

T = 1,1 ms = 0,0011s

f = 1/T = 1/0,0011 ≈ 909 Hz

Wnioski:

W ćwiczeniu badano parametry wzmacniacza podstawowego, czwórnika sprzężenia zwrotnego oraz całego układu generującego sygnał.

Charakterystyka dynamiczna wzmacniacza podstawowego, przyjmująca przebieg liniowy, wskazuje na duże jego wzmocnienie (około stukrotnie większe napięcie wyjściowe w stosunku do napięcia wejściowego).

W punkcie 2 na wykresie przedstawiono dwie charakterystyki czwórnika sprzężenia zwrotnego dla dwóch różnych wartości współczynnika sprzężenia β oraz charakterystykę dynamiczną wzmacniacza. Punkt przecięcia charakterystyki czwórnika i charakterystyki wzmacniacza wyznacza amplitudę drgań generatora - w tym punkcie K_u=1/β_u (metoda funkcji opisującej). Jak widać zależy ona od wzmocnienia wzmacniacza. Na wykresie tym krzywe nie przecinają się ponieważ nie wykonano pomiarów dla szerszego zakresu napięć.

Układ generuje sygnał sinusoidalny o częstotliwości ok. 1kHz. Wartość tą uzyskano z obliczeń w punkcie 2 na podstawie parametrów czwórnika (oporności i pojemności), a także odczytano ją z oscyloskopu (punkt 3). Rozbieżność wynika z względnie małej dokładności oscyloskopu i błędu odczytu. Częstotliwość generowana przez układ jest stała. Aby ją zmienić należy dokonać jednoczesnej zmiany wszystkich oporności lub wszystkich pojemności w przesuwniku fazowym.

---