INSTYTUT UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH
|
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 2 |
WYKONUJĄCY: PIOTR KOSTRZEWA ADAM MALCHAREK |
TEMAT ĆWICZENIA: Wzmacniacz różnicowy |
ROK: IV WYDZ.: ELEKTRONIKA |
Środa. 1705-1920 OCENA: |
Projekt wzmacniacza różnicowego.
Rysunek 1. Schemat wzmacniacza różnicowego
Założenia:
UCC=12V
UEE=12V
0=110
rce=60k
IC=1mA
UCE=3V
UBE=0,7V
KUS=1
KUR=5
Wykorzystane wzory:
RC=(UCC+UEE-ICRE-2ICREE-UCE)/IC
RE=(UEE-UBE-2ICREE)/IC
KUR=-(B0RC)/(rce+(B0+1)RE)
KUS=-(0,5B0RC)/(0,5rce+(B0+1)REE)
Obliczone wartości:
RC=10k
RE=1,5k
REE=4,7k
Pomiary z wykorzystaniem obliczonych parametrów wzmacniacza różnicowego
2.1. Pomiar punktów pracy tranzystorów
|
T1 |
T2 |
UCE[V] UBE[V] URE[V] URC[V] IC=URC/RC[mA] IB[mA] |
1,755 0,712 1,511 10,842 1,1 0,079 |
1,701 0,712 1,525 10,939 1,1 0,077 |
Pomiary charakterystyk zaprojektowanego wzmacniacza różnicowego
Pomiar charakterystyk przejściowych
Uor - napięcie miedzy kolektorami tranzystorów
Uir - napięcie między bazami tranzystorów
Uoc -napięcie na kolektorze tranzystora
Tabela 1 Pomiary napięć w układzie jak na rysunku 1
Uir[V] |
Uoc1[V] |
|
Uir[V] |
Uoc2[V] |
|
Uir[V] |
Uor[V] |
0,128 0,158 0,226 0,350 0,448 0,560 0,702 0,852 1,007 1,160 1,345 1,606 1,914 2,157 2,458 2,936 3,324
|
0,845 1,043 1,500 2,306 2,956 3,656 4,356 5,050 5,765 6,467 7,310 8,489 9,857 10,91 12,16 12,90 12,89 |
|
0,157 0,309 0,423 0,522 0,650 0,795 0,948 1,115 1,305 1,472 1,676 1,833 2,044 2,200 2,362 2,544 2,703 2,910 3,100 |
1,585 2,150 2,574 2,943 3,426 3,995 4,605 5,280 6,039 6,711 7,528 7,155 8,995 9,602 10,20 10,85 11,21 11,24 11,24 |
|
0,009 0,036 0,100 0,149 0,213 0,262 0,320 0,346 0,408 0,559 0,642 0,716 0,807 0,877 0,980 1,067 1,145 1,238 1,347 1,554 1,677 1,839 2,250 2,750 |
-0,962 -0,883 -0,702 -0,558 -0,381 -0,240 -0,075 0 0,177 0,570 0,670 0,734 0,801 0,848 0,912 0,964 1,008 1,058 1,130 1,220 1,274 1,347 1,519 1,666 |
Wykres 1. Charakterystyki przejściowe
Pomiar wzmocnienia sumacyjnego
UB0 - Napięcie przyłożone między zwarte bazy tranzystorów a masę
USUM -Napięcie mierzone pomiędzy kolektorami tranzystorów
Tabela 2 Pomiary wzmocnienia sumacyjnego
UB0[V] |
USUM[mV] |
1,128 1,517 1,782 2,011 2,343 2,565 2,863 3,139 3,445 3,744 4,213 4,684 5,134 5,549 6,000 6,110 |
4,9 4,1 3,8 3,5 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,2 |
Wykres 2 Charakterystyka wzmocnienia sumacyjnego
2.2.3 Pomiar charakterystyk przejściowych przy f=1kHz
UB - Napięcie zmienne przyłożone pomiędzy bazy tranzystorów
UOC - Napięcie zmierzone między kolektorami tranzystorów
UC1 , UC2 - Napięcia mierzone między zaciskami kolektora a masą tranzystora
Tabela 3 Pomiary napięć w układzie jak na rysunku 1 przy f=1kHz
UB [V] |
UOC [V] |
|
UB [V] |
UC1 [V] |
UC2 [V] |
0,019 0,416 0,960 1,254 1,633 2,083 2,590 2,920 3,598 4,602 5,980 |
0,124 2,530 4,870 6,053 7,507 8,851 9,773 10,09 10,45 10,63 10,56 |
|
0,019 0,236 0,507 0,880 1,124 1,609 1,936 2,365 2,845 3,340 3,961 4,700 5,930 6,030 |
0,170 0,870 1,595 2,486 3,060 4,170 4,728 5,050 5,190 5,226 5,190 5,078 4,804 4,780 |
0,025 0,675 1,412 2,200 2,678 3,600 4,193 4,926 5,450 5,745 5,980 6,165 6,350 6,362 |
Wykres 3 Charakterystyki przejściowe wzmacniacza różnicowego przy f=1kHz
2.2.4 Pomiar wzmocnienia sumacyjnego
Tabela 4 Pomiary wzmocnienia sumacyjnego przy f=1kHz
UB [V] |
USUM [mV] |
0,042 0,421 0,767 1,235 1,753 2,205 2,857 3,514 4,599 4,829 |
26,5 41,0 57,0 75,8 97,6 116,5 143,5 170,2 213,3 222,3 |
Wykres 4 Charakterystyka wzmocnienia sumacyjnego przy f=1kHz
Wnioski
Pomiary na laboratorium zostały przeprowadzone na wzmacniaczu różnicowym z obliczonymi wcześniej wartościami elementów. Zmierzone w punkcie 2 punkty pracy tranzystorów pokazują że wartości założone w projekcie nie różnią się znacznie od tych zmierzonych. Najbardziej różni się parametr UCE , który był założony na poziomie ok. 3V a zmierzona wartość wyniosła 1.7V. Zmiana UCE nie wpływa w istotny sposób na stałość pozostałych parametrów punktu pracy.
Zmierzone charakterystyki przejściowe wzmacniacza (wykres1) są w zakresie dodatnich zmian napięcia wejściowego są zbliżone kształtem do charakterystyk teoretycznych. Także dla częstotliwości sygnału wejściowego kształt charakterystyki jest taki jak mówi teoria.
Wykonane pomiary pokazały, że układ został dobrze zaprojektowany jako wzmacniacz różnicowy.
1
7