POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM ELEKTRONIKI |
Data:
|
||
Wykonali:
|
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Wzmacniacz tranzystorowy małej częstotliwości |
Nr ćwiczenia:
|
Ocena:
|
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania wzmacniacza małej częstotliwości.
Przebieg ćwiczenia
Układ pomiarowy
Schemat wzmacniacza badanego w ćwiczeniu
Tabele pomiarowe
dla charakterystyk Uwy(Uwe)
dla Rg1 |
|
dla Rg1 i Ce |
dla Rg1 i Ro |
|
dla Rg1,Ce i Ro |
||
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
0 |
0 |
0 |
0,019 |
0 |
0 |
0 |
0,016 |
0,049 |
0,36 |
0,0064 |
0,515 |
0,01 |
0,038 |
0,01 |
0,36 |
0,1 |
0,72 |
0,0114 |
0,806 |
0,03 |
0,11 |
0,02 |
0,67 |
0,15 |
1,07 |
0,02 |
1,29 |
0,06 |
0,22 |
0,03 |
0,93 |
0,25 |
1,76 |
0,03 |
1,83 |
0,1 |
0,36 |
0,04 |
1,17 |
0,3 |
2,09 |
0,04 |
2,32 |
0,13 |
0,46 |
0,05 |
1,39 |
0,35 |
2,4 |
0,05 |
2,76 |
0,2 |
0,72 |
0,06 |
1,59 |
0,4 |
2,71 |
0,06 |
3,1 |
0,25 |
0,78 |
0,07 |
1,74 |
0,45 |
2,98 |
0,07 |
3,36 |
0,4 |
1,37 |
0,08 |
1,88 |
0,5 |
3,22 |
0,1 |
3,71 |
0,5 |
1,63 |
0,09 |
1,99 |
dla Rg2 |
|
dla Rg2 i Ce |
dla Rg2 i Ro |
dla Rg2,Ce i Ro |
|||
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
0 |
0 |
0 |
0,017 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
0,36 |
0,02 |
0,39 |
0,1 |
0,18 |
0,05 |
0,61 |
0,2 |
0,71 |
0,03 |
0,57 |
0,3 |
0,53 |
0,15 |
1,38 |
0,3 |
1,06 |
0,04 |
0,74 |
0,5 |
0,88 |
0,16 |
1,45 |
0,4 |
1,4 |
0,06 |
1,09 |
0,7 |
1,2 |
0,18 |
1,56 |
0,5 |
1,74 |
0,08 |
1,46 |
0,8 |
1,37 |
0,2 |
1,67 |
0,6 |
2,08 |
0,1 |
1,79 |
1 |
1,63 |
0,22 |
1,77 |
0,7 |
2,4 |
0,15 |
2,5 |
1,2 |
1,86 |
0,25 |
1,89 |
0,8 |
2,71 |
0,2 |
3,15 |
1,4 |
2,06 |
0,4 |
2,37 |
0,9 |
2,98 |
0,25 |
3,49 |
|
|
0,5 |
2,64 |
1,2 |
3,44 |
0,3 |
3,69 |
|
|
|
|
1,4 |
3,64 |
|
|
|
|
|
|
- |
|
dla Ce |
|
dla Ro |
|
dla Ro i Ce |
|
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
Uwe |
Uwy |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,01 |
1,58 |
0,03 |
0,44 |
0,006 |
2,71 |
0,05 |
0,31 |
0,02 |
1,92 |
0,06 |
0,72 |
0,01 |
3,01 |
0,1 |
0,53 |
0,04 |
2,64 |
0,08 |
0,88 |
0,015 |
3,25 |
0,15 |
0,76 |
0,06 |
2,45 |
0,1 |
1,09 |
0,02 |
3,39 |
0,2 |
0,98 |
0,08 |
2,74 |
0,13 |
1,35 |
0,025 |
3,46 |
0,3 |
1,4 |
0,15 |
2,84 |
0,25 |
2,39 |
0,03 |
3,54 |
0,35 |
1,58 |
|
|
0,3 |
2,79 |
0,04 |
3,65 |
0,4 |
1,72 |
|
|
0,4 |
3,31 |
0,1 |
3,77 |
0,45 |
1,83 |
|
|
0,5 |
3,42 |
|
|
0,6 |
2,21 |
|
|
0,6 |
3,44 |
|
|
|
|
|
|
dla charakterystyk częstotliwościowych
Uwe=20mV
Ku=20log(Uwy/Uwe)
Rg1 |
Rg1,Ce |
Rg1,Ro |
Rg1,Ce,Ro |
Rg1 |
Rg1,Ce |
Rg1,Ro |
Rg1,Ce,Ro |
||
f |
Uwy |
Uwy |
Uwy |
Uwy |
|
Ku |
|
|
|
Hz |
V |
V |
V |
V |
|
[dB] |
|
|
|
10 |
0,1 |
0,813 |
0,049 |
0,356 |
13,98 |
32,18 |
7,78 |
25,01 |
|
100 |
0,1457 |
1,193 |
0,073 |
0,604 |
17,25 |
35,51 |
11,25 |
29,60 |
|
1000 |
0,1467 |
1,22 |
0,074 |
0,621 |
17,31 |
35,71 |
11,36 |
29,84 |
|
10000 |
0,1464 |
1,22 |
0,072 |
0,62 |
17,29 |
35,71 |
11,13 |
29,83 |
|
100000 |
0,1 |
0,87 |
0,044 |
0,38 |
13,98 |
32,77 |
6,85 |
25,58 |
|
|
Rg2 |
Rg2,Ce |
Rg2,Ro |
Rg2,Ce,Ro |
Rg2 |
Rg2,Ce |
Rg2,Ro |
Rg2,Ce,Ro |
|||
f |
Uwy |
Uwy |
Uwy |
Uwy |
|
Ku |
|
|
||
Hz |
V |
V |
V |
V |
|
[dB] |
|
|
||
10 |
0,063 |
0,204 |
0,012 |
0,117 |
9,97 |
20,17 |
-4,44 |
15,34 |
||
100 |
0,074 |
0,375 |
0,036 |
0,189 |
11,36 |
25,46 |
5,11 |
19,51 |
||
1k |
0,074 |
0,379 |
0,038 |
0,192 |
11,36 |
25,55 |
5,58 |
19,65 |
||
10k |
0,072 |
0,375 |
0,035 |
0,19 |
11,13 |
25,46 |
4,86 |
19,55 |
||
100k |
0,063 |
0,204 |
0,012 |
0,116 |
9,97 |
20,17 |
-4,44 |
15,27 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
- |
Ce |
Ro |
Ro,Ce |
- |
Ce |
Ro |
Ro,Ce |
||
f |
Uwy |
Uwy |
Uwy |
Uwy |
|
|
Ku |
|
||
Hz |
V |
V |
V |
V |
|
|
[dB] |
|
||
10 |
0,134 |
1,07 |
0,063 |
0,46 |
16,52 |
34,57 |
9,97 |
27,23 |
||
100 |
0,189 |
2,27 |
0,094 |
1,15 |
19,51 |
41,10 |
13,44 |
35,19 |
||
1k |
0,191 |
2,37 |
0,096 |
1,21 |
19,60 |
41,47 |
13,62 |
35,64 |
||
10k |
0,189 |
2,39 |
0,094 |
1,21 |
19,51 |
41,55 |
13,44 |
35,64 |
||
100k |
0,133 |
1,07 |
0,063 |
0,46 |
16,46 |
34,57 |
9,97 |
27,23 |
Charakterystyki
Dynamiczne Uwy=f(Uwe)
amplitudowe Ku=f(f)
Obliczenia
Stosując ogólnie znane metody z teorii obwodów można wyznaczyć wzmocnienie napięciowe
Ku=-h21/h11*(Ro*Rk/Ro+Rk)≈-130/2300*(2000*2000/4000)=56,5[v/v]
Rezystancja wyjściowa
Rwyj=Ro*[(U2'/ U2)-1]=2000*[(1,193/0,604)-1]=1950,33Ω
Rezystancja wejściowa
Rwej≈h11*Rg2/ h11+Rg2=2300*11000/2300+11000=1900Ω
Wnioski
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą działania wzmacniacza małej częstotliwości zrealizowanego na tranzystorze w konfiguracji wspólnego emitera. Układ pomiarowy pozwalał nam na zmianę punktu pracy tranzystora za pomocą rezystancji R1a, R2a i R3a ,na zmianę rezystancji źródła sygnału za pomocą rezystancji Rg1,Rg2 , na zmianę częstotliwości fd dolnej wzmacniacza przez zmianę Cs1 lub Cs2 oraz pozwalał na wprowadzenie ujemnego sprzężenia zwrotnego przez odłączenie Ce . Wzmacniacz ten kosztem energii źródła zasilania wzmacniał nam sygnał wejściowy. Z charakterystyki dynamicznej wzmacniacza można odczytać zakres poprawnej pracy dla napięć wejściowych. Widać, że zakres napięć wejściowych jest szerszy dla układu bez kondensatora Ce. Wynika to z faktu że układ bez Ce ma mniejsze wzmocnienie napięciowe i do otrzymania dobrego sygnału wyjściowego potrzeba większych napięć wejściowych.
Charakterystyki amplitudowe dostarczają nam informacji o paśmie przenoszonym przez wzmacniacz. Dolna częstotliwość graniczna zależy od pojemności kondensatorów sprzęgających. Górna częstotliwość graniczna zależy przede wszystkim od parametrów tranzystora a dokładnie od pojemności zwierającej Cbe.
Wprowadzanie do układu pojemności Ce likwidowało nam sprzężenie zwrotne co dawało nam większe wzmocnienie napięciowe wzmacniacza ale za to malało pasmo przenoszenia wzmacniacza.
Rezystancja wyjściowa wzmacniacza jest przeważnie równa rezystancji w obwodzie kolektora tranzystora i wynosi około 2kΩ.
Rezystancji wejściowej nie mogliśmy policzyć wykorzystując pomiary gdyż nie znaliśmy napięcia wytwarzanego przez generator.
1
1