1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zbadanie działania wzmacniacza tranzystorowego, wyznaczenie jego wzmocnienia, oraz wyznaczenia pasma przenoszenia dla połączeń ze sprzężeniem prądowym .

1. Spis przyrządów użytych w ćwiczeniu:

• Generator cyfrowy Rigol DG 1011

• Rigol DS 1052E

• Stanowisko pomiarowe do badania wzmacniaczy tranzystorowych z tranzystorem włączonym w układ OE.

1. Układ pomiarowy:

Pomiar wykonano czterokrotnie dla różnych rezystancji RC z RE włączone pojedynczo oraz z RE z kondensatorem równolegle. Zmian dokonano za pomocą zworek.

1. Przebieg ćwiczenia:

Dla 4 układów wzmacniacza, dobieramy odpowiednio punkt pracy tranzystora ( za pomocą potencjometru R), następnie mierzymy napięcie U_wy(f).

Rysujemy wykres zależności wzmocnienia k(f) gdzie $k = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}}$.

Na podstawie wykresu, wyznaczamy pasmo 3dB ($3dB = \ \frac{k}{\sqrt{2}}$ ) oraz częstotliwości

1. Tabele pomiarowe z wyliczonym wzmocnieniem K, schematy układów oraz wykresy :

$$K = \frac{U_{\text{ppwyj}}\left\lbrack V \right\rbrack}{U_{\text{ppwej}}\left\lbrack V \right\rbrack}$$

• Układ I :

Tabela pomiarowa:

Lp.	f [kHz]	Uwyj [V]	K
1	0,6	0,74	9,25
2	0,7	0,8	10
3	0,8	0,88	11
4	0,9	0,96	12
5	1	1,02	12,75
6	1,2	1,12	14
7	1,4	1,18	14,75
8	1,6	1,26	15,75
9	1,8	1,28	16
10	2	1,32	16,5
11	2,2	1,34	16,75
12	2,4	1,36	17
13	2,6	1,37	17,125
14	2,8	1,38	17,25
15	3	1,4	17,5
16	3,2	1,4	17,5
17	3,4	1,4	17,5
18	3,6	1,4	17,5
19	3,8	1,38	17,25
20	4	1,38	17,25
21	4,2	1,36	17
22	4,4	1,36	17
23	4,6	1,34	16,75
24	4,8	1,34	16,75
25	5,6	1,3	16,25
26	7	1,24	15,5
27	8	1,18	14,75
28	9	1,12	14
29	10	1,08	13,5
30	11	1,02	12,75
31	12	0,96	12
32	13	0,92	11,5
33	14	0,86	10,75

Schemat :

Parametry:

R_C = 15kΩ

R_E = 300Ω

U_ppwej = 80 mV

U_ppwyjmax = 1,4V

$$K_{\max} = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} = \frac{1,4}{0,08} = 17,5$$

$$3dB = \ \frac{K_{\max}}{\sqrt{2}} = \frac{17,5}{\sqrt{2}} = 12,37$$

Wykres:

• UKŁAD 2

Tabela pomiarowa :

Lp.	f [kHz]	Uwyj [V]	K
1	1,4	2	25
2	1,6	2,2	27,5
3	1,8	2,4	30
4	2	2,52	31,5
5	2,2	2,68	33,5
6	2,4	2,8	35
7	2,6	2,92	36,5
8	2,8	3,04	38
9	3	3,12	39
10	3,3	3,2	40
11	3,6	3,32	41,5
12	3,8	3,32	41,5
13	4	3,36	42
14	4,2	3,4	42,5
15	4,4	3,44	43
16	4,6	3,48	43,5
17	4,8	3,48	43,5
18	5	3,48	43,5
19	5,9	3,48	43,5
20	6,6	3,48	43,5
21	6,8	3,44	43
22	7	3,44	43
23	8	3,32	41,5
24	9	3,24	40,5
25	10	3,12	39
26	11	2,96	37
27	12	2,88	36
28	13	2,76	34,5
29	14	2,64	33
30	15	2,56	32
31	16	2,44	30,5
32	17	2,36	29,5
33	18	2,28	28,5
34	20	2,12	26,5

Schemat :

Parametry:

R_E = 300 Ω

R_C = 15 k Ω

C = 100µF

U_ppwej = 80 mV

U_ppwyjmax = 3,48 V

$$K_{\max} = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} = \frac{3,48}{0,08} = 43,5$$

$$3dB = \ \frac{K_{\max}}{\sqrt{2}} = \frac{43,5}{\sqrt{2}} = 30,76$$

Wykres:

• UKŁAD 3

Tabela pomiarowa :

Lp.	f [kHz]	Uwyj [V]	K
1	0,4	464	5,8
2	0,5	552	6,9
3	0,6	608	7,6
4	0,7	672	8,4
5	0,8	720	9
6	0,9	768	9,6
7	1	792	9,9
8	1,2	832	10,4
9	1,4	872	10,9
10	1,6	896	11,2
11	1,8	912	11,4
12	2	920	11,5
13	2,2	936	11,7
14	2,4	944	11,8
15	2,6	952	11,9
16	2,8	952	11,9
17	3	952	11,9
18	3,2	952	11,9
19	3,8	952	11,9
20	5	952	11,9
21	5,2	944	11,8
22	5,6	936	11,7
23	6	920	11,5
24	7	904	11,3
25	8	888	11,1
26	9	856	10,7
27	10	832	10,4
28	11	816	10,2
29	12	792	9,9
30	13	776	9,7
31	14	752	9,4
32	16	704	8,8
33	17	672	8,4
34	18	656	8,2
35	19	640	8
36	20	608	7,6
37	22	576	7,2

Schemat:

Parametry:

R_E = 300 Ω

R_C = 6,2 k Ω

C = 100µF

U_ppwej = 80 mV

U_ppwyjmax = 952 mV

$$K_{\max} = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} = \frac{0,952}{0,08} = 11,9$$

$$3dB = \ \frac{K_{\max}}{\sqrt{2}} = \frac{11,9}{\sqrt{2}} = 8,41$$

Wykres:

• UKŁAD 4

Tabela pomiarowa :

Lp.	f [kHz]	Uwyj [V]	K
1	2	2,72	34
2	2,2	2,88	36
3	2,4	3,04	38
4	2,6	3,2	40
5	2,8	3,28	41
6	3	3,4	42,5
7	3,2	3,56	44,5
8	3,4	3,64	45,5
9	3,6	3,72	46,5
10	3,8	3,8	47,5
11	4	3,88	48,5
12	4,2	3,88	48,5
13	4,4	3,96	49,5
14	4,6	4	50
15	4,8	4,04	50,5
16	5	4,08	51
17	5,6	4,16	52
18	5,8	4,16	52
19	6	4,2	52,5
20	6,2	4,2	52,5
21	7	4,2	52,5
22	8	4,2	52,5
23	8,2	4,2	52,5
24	8,4	4,16	52
25	8,6	4,16	52
26	8,8	4,16	52
27	9	4,12	51,5
28	10	4,08	51
29	11	4	50
30	12	3,88	48,5
31	13	3,76	47
32	14	3,68	46
33	15	3,56	44,5
34	16	3,48	43,5
35	18	3,24	40,5
36	20	3,08	38,5
37	22	2,92	36,5
38	24	2,76	34,5
39	26	2,6	32,5

Schemat:

Parametry:

R_E = 300 Ω

R_C = 6,2 k Ω

C = 100µF

U_ppwej = 80 mV

U_ppwyjmax = 4,2 V

$$K_{\max} = \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} = \frac{4,2}{0,08} = 52,5$$

$$3dB = \ \frac{K_{\max}}{\sqrt{2}} = \frac{52,5}{\sqrt{2}} = 37,12$$

Wykres :

6.Wnioski:

• Odpowiedni dobór punktu pracy to otrzymanie maksymalnie wzmocnionego sygnału przy minimalnych zniekształceniach

• Zmiana rezystora R_c z 15 kΩ na 6,2 kΩ spowodowała zmianę pasma przenoszenia ( a dokładniej przy mniejszym rezystorze pasmo te jest większe)

• Zmiana rezystora R_e = 300 Ω na równoległy układ rezystora o wartosci 300 Ω i kondensatora o wartości 100 μF spowodowało znaczny przyrost wzmocnienia.

• Obniżenie wzmocnienia o 3dB obcina wszystkie zniekształcenia wynikające z błędów pomiarowych i pozwala wyznaczyć pasmo przenoszenia