Sprawozdanie z Laboratorium elektroniki
| Grupa 3 | Kierunek: AiR | Wydział: WEEIA | Data: 04.04.2012r |
|---|---|---|---|
| Artur Ciastek | 171323 | ||
| Karol Belica | 171317 | ||
| Jacek Majtczak | 171378 | ||
| Wojciech Doczadis | 171326 |
Ćw 3.
Wybór i stabilizacja punktu pracy tranzystora bipolarnego.
1. Opis ćwiczenia
2. Schematy połączeń
3. Tabele z wynikami
4. Obliczenia i wyniki
5. Wykresy, zestawienia, interpretacja wyników
1.Opis ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie wpływu punktu pracy tranzystora na pracę wzmacniacza oraz zapoznanie się z układem stabilizacja punktu pracy i ocena ich skuteczności.
Punkt pracy tranzystora powinien znajdować się w obszarze bezpiecznej pracy.
Obszar ten jest ograniczony następującymi liniami:
-charakterystyka nasycenia dla
-charakterystyka odcięcia dla
-maksymalny dopuszczalny prąd kolektora
-maksymalne dopuszczalne napięcie
-moc admitancji
W ćwiczeniu kryterium wyboru punktu pracy jest uzyskanie możliwie największej amplitudy niezniekształconego napięcia wyjściowego.
2. Schematy połączeń
3.Tabele z wynikami
Tabela 1.
Generator: f=1kH , amplituda- 2V
Przy punkcie pracy:
| Uwe | Uce | |
|---|---|---|
| Z obciążeniem | 4,16V | 1,48V |
| Bez obciążenia | 4,16V | 8V |
| Minimalna wartość prądu | Optymalna wartość prądu(punkt pracy) | Maksymalna wartość prądu |
|---|---|---|
| Uce=2,5V | Uce=6,35V | Uce=10V |
| Uwe | Uwy | Uwe |
| 2,16V | 3,6V | 2,16V |
| 4,16V | 5,6V | 3V |
| 6,24V | 7,6V | 4,24V |
| 7,2V | 8,6V | 6,24V |
| 8,24V | 9,4V | 7V |
| 10,2V | 11,2V | 8V |
Tabela 2.
Tabela 3.
| I układ polaryzacji | II układ polaryzacji | |
|---|---|---|
| Uce | Uce | |
| Temperatura pokojowa | 5,29V | 5,54V |
| 330 K | 4,77V | 5,06V |
Tabela 4a
| Układ 3A | Z Tranzystorem | Beta | |
|---|---|---|---|
| 6,86V | 95 | ||
| 2,98V | 180 |
Tabela 4b
| Układ 3B | Z tranzystorem | Beta | |
|---|---|---|---|
| 5,28V | 180 | ||
| 5,46V | 95 |
Tabela 4c
| Układ 3C | Z tranzystorem | Beta | |
|---|---|---|---|
| 6,20V | 95 | ||
| 4,19V | 180 |
4.Obliczenia i wyniki
5. Wykresy, zestawienia, interpretacja wyników
Podstawową czynnością było wyznaczenie metodą graficzną optymalnego położenia punktu pracy w przypadku pracy bez obciążenia oraz z obciążeniem.
Wykres pracy bez obciążenia:
Ux=2V
Uz=12V
Regulując potencjometr prądu pracy określiliśmy położenia punktu odczytując napięcie UCE. Przebiegi napięcia na wejściu i wyjściu wzmacniacza obserwowaliśmy na wyświetlaczu oscyloskopu. Wyniki w Tabeli 1.
Gdy regulowaliśmy potencjometrem punkt pracy i prąd Ic wynosił 2,5 mA to na ekranie oscyloskopu nasz sygnał wyglądał tak. Obcinana była dolna połówka sinusoidy.
Natomiast, gdy prąd Ic wynosił 10 mA to obcinana była górna połówka sinusoidy.
Wykres Uwy=f(Uwe) w zależności od położenia punktu pracy na podstawie Tabeli 2.
Wyznaczenie maksymalnej amplitudy niezniekształconego sygnału przy dołączonym obciążeniu w punkcie pracy optymalnym dla pracy bez obciążenia wynosi 6,65 V.
Gdy występuje brak obciążenia napięcie UCE wzrasta w stosunku do napięcia wejściowego UWE, w sytuacji z załączonym obciążeniem występuje zmniejszenie napięcia UCE względem UWE.
Zestawiając optymalny punkt położenia pracy tranzystora, który wyznaczyliśmy w sposób graficzny z wykonanymi pomiarami na oscyloskopie stwierdzam, iż uzyskaliśmy zbliżone wyniki.
W drugim zadaniu badaliśmy wpływ temperatury na punkt pracy tranzystora dla różnych układów polaryzacji. Zaczęliśmy pomiary od zebrania wyników dla temperatury pokojowej, następnie używając przełącznika „grzanie” powtórzyliśmy pomiary dla podwyższonej temperatury. Wyniki Tabela 3.
W obu przypadkach podniesienie temperatury pracy tranzystora powoduje zmniejszeniem napięcia UCE. Najbardziej wrażliwym spośród układów jest pierwszy układ polaryzacji. Porównując wrażliwość badanych układów widzimy, że różnica napięć w przypadku pierwszego układu jest większa, niż różnica napięć na drugim układzie. Z tego wynika, że układ pierwszy jest wrażliwszy na temperaturę.
Ostatnie zadanie polegało na zbadaniu w różnych układach polaryzacji wpływu zamiany tranzystora na położenie punktu pracy. Sprawdziliśmy w trzech różnych układach polaryzacji jak zmiana współczynnika wzmocnienia prądowego β tranzystora wpływa na zmianę punktu pracy. Do każdego z układów włączaliśmy kolejno dwa tranzystory o różnych współczynnikach wzmocnienia.
Wyniki Tabele 4abc
Po podłączeniu do naszego układu tranzystora o mniejszym współczynniku wzmocnienia prądowego β otrzymujemy większe napięcia w układach polaryzacji A, B oraz C. Biorąc pod uwagę różnice pomiędzy napięciami, układy A i C są bardziej wrażliwe na zmianę współczynnika β niż ma to miejsce w przypadku układu B. Na położenie punktu pracy ma wpływ zmiana współczynnika wzmocnienia prądowego β.
Wyszukiwarka