POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Energoelektroniki i Sterowania
Laboratorium Elektroniki i Energoelektroniki Temat ćwiczenia: Tranzystorowy wzmacniacz różnicowy.
Studia stacjonarne I stopnia Nr grupy : P43
Uwagi :

1.Cel ćwiczenia

Przeprowadzone ćwiczenie miało na celu poznanie zasady działania tranzystorowego wzmacniacza różnicowego oraz zbadanie i porównanie różnych rodzajów układów różnicowej pary tranzystorów.

2. Przebieg ćwiczenia

2.1 Wyznaczanie charakterystyk przejściowych U_wyR = f(U_weR) dla układów:

Rys. 1. Układ A - z rezystorem w obwodzie emiterów i obciążeniem rezystancyjnym

Rys. 2. Układ B - z źródłem prądu w obwodzie emiterów i obciążeniem rezystancyjnym

Rys. 3. Układ C - z źródłem prądu w obwodzie emiterów i obciążeniem w postaci źródeł prądu

Tab. 1. Wyniki pomiarów U_weR i U_wyR do wyznaczenia charakterystyk przejściowych dla wybranych układów.

Lp.	Układ A (Rys.1.)	Układ B (Rys.2.)	Układ C (Rys.3.)
	UweR [V]	UwyR [V]	UweR [V]
1.	-1	15,4	-1
2.	-0,45	14,8	-0,4
3.	-0,4	13,8	-0,29
4.	-0,34	12,25	-0,2
5.	-0,24	9	-0,1
6.	-0,13	5,23	0
7.	0	0,634	0,017
8.	0,1	-2,92	0,1
9.	0,2	-6,56	0,2
10.	0,3	-9,86	0,3
11.	0,4	-12,72	0,4
12.	1	-14,69	1

Rys. 4. Charakterystyka przejściowa U_wyR=f(U_weR) dla układu A z Rys. 1.

Rys. 5. Charakterystyka przejściowa U_wyR=f(U_weR) dla układu B z Rys. 2.

Rys. 6. Charakterystyka przejściowa U_wyR=f(U_weR) dla układu C z Rys. 3.

2.2Wyznaczenie charakterystyk przejściowych U_wyR = f(U_weS) dla układów:

Rys. 7. Układ A z rezystorem w obwodzie emiterów i obciążeniem rezystancyjnym

Rys. 8. Układ B z źródłem prądu w obwodzie emiterów i obciążeniem rezystancyjnym

Rys. 9. Układ C z źródłem prądu w obwodzie emiterów i obciążeniem w postaci źródeł prądu

Tab. 2. Wyniki pomiarów U_weS i U_weR do wyznaczenia charakterystyk przejściowych dla wybranych układów

Lp.	Układ A (Rys.7.)	Układ B (Rys.8.)	Układ C (Rys.9.)
	UweS [V]	UweR [V]	UweS [V]
1.	-1	0,581	-1
2.	-0,8	0,592	-0,7
3.	-0,6	0,6	-0,6
4.	-0,4	0,606	-0,4
5.	-0,2	0,618	-0,2
6.	0	0,626	0
7.	0,2	0,633	0,2
8.	0,4	0,645	0,4
9.	0,6	0,656	0,6
10.	0,8	0,665	0,8
11.	1	0,673	1

Rys. 10. Charakterystyka przejściowa U_wyR=f(U_weS) dla układu A z Rys. 7

Rys. 11. Charakterystyka przejściowa U_wyR=f(U_weS) dla układu B z Rys. 8

Rys. 12. Charakterystyka przejściowa z U_wyR=f(U_weS) dla układu C z Rys. 9

2.3. Wyznaczenie wzmocnień napięciowych K_uR i K_uS oraz współczynnik tłumienia składowej sumacyjnej CMRR na podstawie charakterystyk przejściowych dla badanych układów.

Na podstawie pochylenia prostej wyznaczamy wzmocnienie K_uR i K_uS. Kątem nachylenia prostych U_wyR=f(U_weR) i U_wyR=f(_UweR) do osi nazywamy kąt α.

a – współczynnik kierunkowy stycznej y=ax+b

a=tgα=tg(180^o+α)

$$K_{\text{uS}} = tg\alpha = \frac{{U}_{\text{wyR}}}{{U}_{\text{weS}}}|U_{\text{weR}} = 0$$

$$K_{\text{uR}} = tg\alpha = \frac{{U}_{\text{wyR}}}{{U}_{\text{weR}}}|U_{\text{weS}} = const.$$

$$CMRR = \frac{K_{\text{uR}}}{K_{\text{uS}}}$$

Przykładowe obliczenia dla układu A z rezystorem w obwodzie emiterów i obciążeniem rezystancyjnym (char. Rys. 4 i 10).

K_uS = 0, 046

K_uR = −33, 837

$$CMRR = \frac{- 33,837}{0,046} = 735,587$$

Tab. 3. Zestawienie wzmocnień KuS i KuR oraz współczynnika tłumienia sygnału wspólnego dla wszystkich układów.

Układ A	Układ B	Układ C
KuR	KuS	CMRR
-33,837	0,046	-735,587

3.Wnioski

Celem ćwiczenia było poznanie zasady działania tranzystorowego wzmacniacza różnicowego oraz zbadanie i porównanie różnych rodzajów układów różnicowej pary tranzystorów.

Charakterystyki przejściowe U_wyR=f(_UweR) otrzymane na podstawie otrzymanych wyników przeprowadzonych pomiarów (Tab.1) mają przybliżony przebieg charakterystyk przejściowych U_wyR=f(_UweR) wzmacniaczy różnicowych, ponadto wartości wzmocnień K_uR dla wszystkich trzech układów mają zbliżone do siebie wartości.

Wzmocnienie sygnału wspólnego, które powinno być jak najniższe w przypadku badanych układów osiąga wartości rzędu od 0,002 dla układu C z źródłem prądu w obwodzie emiterów i obciążeniem w postaci źródeł prądu do 0,046 dla układu A , z rezystorem w obwodzie emiterów i obciążeniem rezystancyjnym. Świadczy to o poprawnym działaniu układu.

Obliczone współczynniki tłumienia sygnału wspólnego CMRR dla badanych układów osiągają wysokie wartości. Aby układ działał jak najlepiej współczynnik CMRR powinien być możliwie jak największy tzn. CMRR→∞.