Ćwiczenie nr: 3
Temat: Wzmacniacze
Badania i opracowanie wykonał:
1. Cel ćwiczenia
Celem naszego ćwiczenia jest wyznaczenie logarytmicznej charakterystyki częstotliwości
w dwóch rodzajach wzmacniaczy. Badany będzie wzmacniacz sygnałowy z tranzystorem pracującym w układzie wspólnego emitera oraz wzmacniacz operacyjny.
2. Schemat stanowiska pomiarowego
Wzmacniacz tranzystorowy
Wzmacniacz operacyjny
Logarytmiczna charakterystyka częstotliwościowa
oś pozioma - częstotliwość sygnałów sinusoidalnych
oś pionowa - ich wzmocnienie
Częstotliwość nanoszona jest na podziałce logarytmicznej, zaś wzmocnienie naniesione jest w decybelach (db). Wartość wzmocnienia wyznaczamy ze wzoru:
3. Tabele pomiarowe i obliczenia
a) wzmacniacz tranzystorowy
f [Hz] |
UWE |
UWY |
L(f) [db] |
10 |
28,7 mV |
216 mV |
17,53 |
20 |
23,2 mV |
538 mV |
27,30 |
50 |
21,3 mV |
1,06 V |
33,94 |
100 |
18,8 mV |
1,3 V |
36,79 |
200 |
18,2 mV |
1,38 V |
37,60 |
500 |
16,7 mV |
1,42 V |
38,59 |
1000 |
18,7 mV |
1,42 V |
37,61 |
Przykładowe obliczenia:
L(f)=20log(216/28,7)=17,53 [db]
L(f)=20log(538/23,2)=27,30 [db]
b) wzmacniacz operacyjny
f [Hz] |
UWE |
UWY |
L(f) [db] |
10 |
40,5 mV |
1,8 V |
32,96 |
20 |
40,4 mV |
3,01 V |
37,44 |
50 |
40,3 mV |
3,38 V |
38,47 |
100 |
40,4 mV |
3,45 V |
38,63 |
200 |
40,4 mV |
3,48 V |
38,70 |
500 |
40,3 mV |
3,49 V |
38,75 |
1000 |
40,3 mV |
3,51 V |
38,80 |
Przykładowe obliczenia:
L(f)=20log(1800/40,5)=32,96 [db]
L(f)=20log(3010/40,4)=37,44 [db]
f [Hz] - częstotliwość
UWE − napięcie na wejściu wzmacniacza
UWY − napięcie na wyjściu wzmacniacza
L − wzmocnienie
3. Wykresy
4. Wnioski
Niezgodności dotyczące charakterystyk częstotliwościowych mogą wynikać z niepoprawnego odczytania napięć na wejściu oraz na wyjściu wzmacniaczy. Oscyloskop pokazywał niestabilne wartości powyższych napięć. Mimo przeciwnością losu udało się wyznaczyć charakterystyki obu wzmacniaczy. Z powyższych wykresów możemy stwierdzić, że wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego jest większe lecz tylko przy niskich częstotliwościach. Zwiększając częstotliwość wzmocnienia obydwu typów wzmacniaczy są do siebie zbliżone.