1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było badanie parametrów wzmacniaczy pomiarowych oraz wyznaczenie charakterystyk wzmacniania w funkcji zmian sygnału wyjściowego.

2. Spis przyrządów

- oscyloskop

- generator przebiegu sinusoidalnego

- dwa woltomierze V640 kl. 1,5

3. Opis metody pomiarowej

1) pomiar wzmocnienia

W celu wyznaczenia charakterystyki:

Przy stałej częstotliwości 1kHz zmieniamy amplitudę sygnału wejściowego obserwując wskazania woltomierzy. Na podstawie wskazań woltomierzy wyznacza się charakterystykę k= f (Uwe). Z oscyloskopu odczytuje się dopuszczalną wartość poziomu sygnału wejściowego (przy odpowiednio dużym sygnale wejściowym występuje efekt „obcinania” sygnału)

2. wyznaczenie rezystancji wejściowej wzmacniacza

Aby wyznaczyć rezystancję wejściową wzmacniacza wykorzystuje się następującą zależność:

2) wyznaczanie charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza

W celu wyznaczenia charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza amplitudę sygnału wejściowego, po czym zmieniając częstotliwość sygnału wejściowego obserwuje się wskazania woltomierzy. Na podstawie wskazań woltomierzy wyznacza się k=f(f).

4. Wyniki

pomiar wzmocnienia w funkcji Uwe
lp	[dz]	Stała[V/dz]	U1[mV]	[dz]	Stała[V/dz]	U2{V]	k
1	32,5	0,003	97±2	32	0,03	0,96±0,02	9,8±0,1
2	15	0,003	45±2	15	0,03	0,45±0,02	10,0±0,1
3	20	0,003	60±2	20	0,03	0,6±0,02	10,0±0,1
4	25	0,003	75±2	25	0,03	0,75±0,02	10,0±0,1
5	26	0,003	78±2	30	0,03	0,9±0,02	11,5±0,1
6	34,5	0,003	103±2	35	0,03	1,05±0,02	10,2±0,1
7	40	0,003	120±2	40	0,03	1,2±0,02	10,0±0,1
8	45	0,003	135±2	45	0,03	1,35±0,02	10,0±0,1
9	15,5	0,03	465±22	15,5	0,3	4,65±0,22	10,0±0,1
10	19	0,03	570±22	19	0,3	5,7±0,22	10,0±0,1
11	22,5	0,03	675±22	22	0,3	6,6±0,22	9,8±0,1
12	25	0,03	750±22	25	0,3	7,5±0,22	10,0±0,1
13	28	0,03	840±22	26	0,3	7,8±0,22	9,3±0,1
14	35	0,03	1050±22	28	0,3	8,4±0,22	8,0±0,1

Z obserwacji sygnału na oscyloskopie wynika, że wzmacniacz zaczyna „obcinać” sygnał przy poziomie sygnału wejściowego 0,750±0,02V.

pomiar wzmocnienia w funkcji częstotliwości
lp	[dz]	Stała[V/dz]	U2 [V]	[V]	Stała[V/dz]	U1 [V]	f [kHz]	k
1	20	0,3	6,00±0,22	20,2	0,03	0,61±0,02	20	9,8±0,1
2	20	0,3	6,00±0,22	20,2	0,03	0,61±0,02	25	9,8±0,1
3	20	0,3	6,00±0,22	20,2	0,03	0,61±0,02	30	9,8±0,1
4	22	0,3	6,60±0,22	20,2	0,03	0,61±0,02	35	10,8±0,1
5	21,5	0,3	6,45±0,22	20,2	0,03	0,61±0,02	40	10,6±0,1
6	19,5	0,3	5,85±0,22	20,2	0,03	0,61±0,02	45	9,6±0,1

Z wykresu wyznacza się przedział częstotliwości wzmacniacza (pasmo 3dB). Niestety wykonaliśmy pomiary od częstotliwości 20kHz. Nie wiemy zatem jaką dolną granicę częstotliwości wzmacniacz jest w stanie przenosić. Górna częstotliwość wynosi ok. 30kHz.

Wyznaczanie rezystancji wejściowej wzmacniacza
U1	U2	R0
0,350±	3,52±0,01	0
0,411±	3,49±0,01	100kΩ±1
Rwe=11,6MΩ±3,8MΩ

szacowanie błędu:

5. Wnioski

Z pomiarów wzmocnienia wzmacniacza wynika, że wzmacniacz prawidłowo odwzorowuje kształt sygnału wejściowego do napięcia U_we=0,66±0,01V. Przy wyższym napięciu występuje efekt „obcinania” sygnału.

Z pomiarów pasma przenoszenia wzmacniacza wynika, że wzmacniacz przenosi częstotliwości do 30kHz (przy standardowym odchyleniu 3dB). Wzmacniacz nie był testowany przy niskich częstotliwościach.

Rezystancja wejściowa wzmacniacza R_we=11,6±3,8MΩ. Duża niepewność pomiaru wynika przede wszystkim z zastosowania woltomierzy o zbyt niskiej klasie dokładności (1,5%).

---