Laboratorium Elektroniki |
---|
Data oddania sprawozdania: |
Termin zajęć: Poniedziałek TP 13:15-15:00 |
Prowadzący: mgr inż. Paweł Duda |
Cel ćwiczenia:
Badanie charakterystyk wzmacniaczy operacyjnych oraz tranzystorowych.
wyznaczenie logarytmicznych charakterystyk częstotliwościowych.
Schemat stanowiska:
wzmacniacza sygnałowego OE
wzmacniacza operacyjnego
Tabele pomiarowe: Wzmacniacz tranzystorowy
L.p. | fGEN | U we | U we | U wy | L(f) |
---|---|---|---|---|---|
Hz | mV | V | V | dB | |
1. | 20 | 256 | 0,256 | 4 | 23,88 |
2. | 30 | 252 | 0,252 | 5,4 | 26,62 |
3. | 40 | 252 | 0,252 | 6,6 | 28,36 |
4. | 50 | 252 | 0,252 | 7,6 | 29,59 |
5. | 60 | 252 | 0,252 | 8,2 | 30,25 |
6. | 70 | 252 | 0,252 | 8,6 | 30,66 |
7. | 80 | 252 | 0,252 | 8,8 | 30,86 |
8. | 90 | 252 | 0,252 | 9,2 | 31,25 |
9. | 100 | 252 | 0,252 | 9,4 | 31,43 |
10. | 200 | 252 | 0,252 | 10 | 31,97 |
11. | 300 | 252 | 0,252 | 10 | 31,97 |
12. | 400 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
13. | 500 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
14. | 600 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
15. | 700 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
16. | 800 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
17. | 900 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
18. | 1000 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
19. | 2000 | 252 | 0,252 | 10,2 | 32,14 |
20. | 3000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
21. | 4000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
22. | 5000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
23. | 6000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
24. | 7000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
25. | 8000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
26. | 9000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
27. | 10000 | 252 | 0,252 | 10,4 | 32,31 |
28. | 20000 | 240 | 0,24 | 10 | 32,40 |
29. | 30000 | 228 | 0,228 | 10 | 32,84 |
30. | 40000 | 220 | 0,22 | 10 | 33,15 |
31. | 50000 | 212 | 0,212 | 10 | 33,47 |
32. | 60000 | 208 | 0,208 | 10 | 33,64 |
33. | 70000 | 204 | 0,204 | 10 | 33,81 |
34. | 80000 | 200 | 0,2 | 10 | 33,98 |
35. | 90000 | 196 | 0,196 | 10 | 34,15 |
36. | 100000 | 196 | 0,196 | 10 | 34,15 |
37. | 200000 | 188 | 0,188 | 9,6 | 34,16 |
38. | 300000 | 252 | 0,252 | 9 | 31,06 |
39. | 400000 | 248 | 0,248 | 8,4 | 30,60 |
40. | 500000 | 244 | 0,244 | 7,6 | 29,87 |
41. | 600000 | 244 | 0,244 | 7 | 29,15 |
42. | 700000 | 236 | 0,236 | 6,4 | 28,67 |
43. | 800000 | 236 | 0,236 | 6 | 28,10 |
44. | 900000 | 228 | 0,228 | 5,6 | 27,81 |
45. | 1000000 | 228 | 0,228 | 5,2 | 27,16 |
46. | 2000000 | 196 | 0,196 | 3 | 23,70 |
Wzmacniacz operacyjny:
L.p. | fGEN | U we | U we | U wy | L(f) |
---|---|---|---|---|---|
Hz | mV | V | V | dB | |
1. | 30 | 70 | 0,07 | 6 | 38,66 |
2. | 40 | 70 | 0,07 | 6,32 | 39,11 |
3. | 50 | 74 | 0,074 | 6,56 | 38,95 |
4. | 60 | 74 | 0,074 | 6,72 | 39,16 |
5. | 70 | 74 | 0,074 | 6,72 | 39,16 |
6. | 80 | 74 | 0,074 | 6,72 | 39,16 |
7. | 90 | 74 | 0,074 | 6,88 | 39,37 |
8. | 100 | 74 | 0,074 | 6,88 | 39,37 |
9. | 200 | 74 | 0,074 | 6,88 | 39,37 |
10. | 300 | 74 | 0,074 | 6,96 | 39,47 |
11. | 400 | 74 | 0,074 | 6,96 | 39,47 |
12. | 500 | 74 | 0,074 | 6,96 | 39,47 |
13. | 600 | 74 | 0,074 | 6,96 | 39,47 |
14. | 700 | 74 | 0,074 | 6,96 | 39,47 |
15. | 800 | 74 | 0,074 | 6,96 | 39,47 |
16. | 900 | 74 | 0,074 | 6,88 | 39,37 |
17. | 1000 | 74 | 0,074 | 6,88 | 39,37 |
18. | 2000 | 72 | 0,072 | 6,72 | 39,40 |
19. | 3000 | 72 | 0,072 | 6,4 | 38,98 |
20. | 4000 | 72 | 0,072 | 6,08 | 38,53 |
21. | 5000 | 70 | 0,07 | 5,72 | 38,25 |
22. | 6000 | 70 | 0,07 | 5,32 | 37,62 |
23. | 7000 | 70 | 0,07 | 5,3 | 37,58 |
24. | 8000 | 116 | 0,116 | 7,52 | 36,24 |
25. | 9000 | 116 | 0,116 | 7,04 | 35,66 |
26. | 10000 | 116 | 0,116 | 6,56 | 35,05 |
27. | 20000 | 224 | 0,224 | 6,4 | 29,12 |
28. | 30000 | 536 | 0,536 | 6,72 | 21,96 |
29. | 40000 | 680 | 0,68 | 5,36 | 17,93 |
Wzory do obliczeń:
$$L(f) = 20log\left( \frac{U_{\text{wy}}}{U_{\text{we}}} \right)\ \left\lbrack \text{dB} \right\rbrack$$
Obliczenia:
Do obliczeń podstawiam wyniki z pierwszego pomiaru:
f=20Hz Uwe=0,256V Uwy=4V
$$L\left( f \right) = 20*\log\left( \frac{4}{0,256} \right) = 23,88\ \lbrack dB\rbrack$$
Wykresy:
Wzmacniacz tranzystorowy:
Wzmacniacz operacyjny:
Wnioski:
Charakterystyki przyjęły oczekiwany kształt.
Minimalna częstotliwość słyszalna przez człowieka to 16 – 20Hz wiec nasz wzmacniacz nadawałby się aby go użyć jako wzmacniacza audio.
Podczas sprawdzania wzmacniacza operacyjnego przy 8000Hz, 20000Hz, 30000Hz, podnieśliśmy amplitudę sygnału wejściowego
Wzmacniacz tranzystorowy charakteryzuje maksymalne wzmocnienie około 34dB w zakresie od około 90000Hz do 200000Hz, natomiast dla wzmacniacza operacyjnego wzmocnienie równe jest niewiele ponad 39dB w zakresie od 60Hz do 2000Hz.