Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium Podstaw Elektroniki
Ćwiczenie Nr : 7.	Temat ćwiczenia: Badanie wzmacniacza na tranzystorze unipolarnym.	Zespół : Płatek Marcin Pawlusiński Marcin 3. Osowski Wojciech
Data wykonania : 26.11.2001	Ocena :	Data oddania 3.12.2001

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadami projektowania wzmacniaczy małej częstotliwości oraz wykreślenie charakterystyk k_u=F(f) , ϕ=F(f) i U₂=F(U₁₎.Podczas ćwiczenia zapoznajemy się z pracą takiego wzmacniacza.

2.Schemat pomiarowy:

Parametry układu:

C₁ = C₂ =2,2μF

R₂ = 560 [kΩ]

R₁ = 560 [kΩ]

R_O = 1000 [Ω]

R_D = 2,27 [kΩ]

3.Tabele pomiarowe:

1) U_DS­=-20 V

k_u=F(f)

F(Hz)	10	20	30	50	80	100	200	500	800	1000	5000
U1	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
U2	1,4	2	2,3	2,4	2.5	2,6	2,65	2,65	2,65	2,65	2,65
ku	70	100	115	120	125	130	132,5	132,5	132,5	132,5	132,5
20logku	36,9	40	41,2	41,5	41,9	42,2	42,4	42,4	42,4	42,4	42,4

F(Hz)	10000	20000	100000	300000	500000	700000	900000	1000000
U1	2	2	2	2	2	2	2	2
U2	2,65	2,65	2,65	2,55	2,5	2,4	2,2	2,15
ku	132,5	132,5	132,5	127,5	125	120	110	107,5
20logku	42,4	42,4	42,4	42,1	41,9	41,5	39	38

Obliczenia częstotliwości granicznej:

f_d(U_WYJgr)=17 Hz f_g(U_WYJgr)=950 kHz

Szerokość pasma przenoszenia Δf _v =f_g-f_d=950000 - 17 =949983 Hz

2. ϕ =F(f)

a) sin α= a \ b ϕ=180+α

F	10	20	50	70	100	200	500	1000	100000	300000	500000	700000	1000000
A	0,5	0,45	0,4	0,3	0,2	0,1	0	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,4
B	0,8	0,85	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,85	0,8	0,8
α	-38,6	-31,9	-26,3	-19,47	-12,8	-6,37	0	0	6,37	12,83	20,66	30	30
ϕ	144,1	148,1	153,7	160,53	167,2	173,6	180	180	186,37	192,83	200,66	210	210

b) ϕ=180 + 360 *f *t

f	40	70	100	200	1000	2000	5000	10000	20000	50000	100000	200000	400000	600000	1000000
t	-15	-5	-1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	0,75
ϕ	-36	54	144	180	180	180	180	180	180	180	216	252	324	396	450

3) U₂=F(U₁) dla f=10 kHz

U1	0,4	0,7	0,8	1	1,1	1,3	1,5	1,85	2,05	2,15	2,3
U2	0,5	0,9	1,05	1,3	1,55	1,7	1,85	2,2	2,25	2,5	2,55

4.Wzory i przykładowe obliczenia:

U_DS= -20 V

U_GS= -7 V

I_D = 8,5 mA ( z charakterystyki )

R_D = 2,27 kΩ

C₁ = C₂ = 2,2μF

R₂ = 560 kΩ

R₁ = 560 kΩ

R_O = 1000 Ω

k_U = U₂ / U₁

ϕ = 180 + t * f *360

α = arcsin a / b

5.Uwagi i wnioski:

Na podstawie wyznaczonych charakterystyk częstotliwościowych można stwierdzić, że głównym zadaniem wzmacniacza jest wzmacnianie sygnału małej częstotliwości (akustycznej).Wzmacniacz powinien być zasilany ze źródła stabilizowanego, gdyż zmiany napięcia zasilania powodują przesunięcie punktu pracy tranzystora, co może wpływać na odkształcenia wzmacnianego sygnału. Włączenie kondensatora równolegle z rezystorem źródłowym wpływa korzystnie na przenoszenie sygnału. Na wejściu w celu ustalenia punktu pracy zastosowany został potencjometryczny dzielnik napięcia zbudowany z rezystorów R1 ,R2.

Wzmacniacz zbudowaliśmy w układzie ze wspólnym źródłem w oparciu o tranzystor SMY-50, dla którego zmierzyliśmy następujące parametry :

-pasmo przenoszenia w zaprojektowanym wzmacniaczu zależy od kondensatora C parametrów tranzystora, w naszym układzie zastosowano kondensatory 2,2 μF spowodowało to ustalenie dolnej częstotliwości granicznej na f_d(10nF)=54Hz, f_d(100nF)=54Hz. Łatwo możemy zauważyć że wartością tej pojemności możemy regulować dolną częstotliwość graniczną. Pasmo to wyznaczono przy 3dB spadku wzmocnienia napięciowego.

Dla otrzymanych pomiarów wykreśliliśmy charakterystyki :

RD

R1

C

wy

Generator

Zasilacz

R2

B

A

Oscyloskop

---