4.2 Charakterystyka statyczna tranzystora
Kolektor |
Napięcie kolektora Uce [V] |
||||
|
1 |
6 |
12 |
18 |
|
Baza |
Prąd kolektora Ice [mA] |
||||
Prąd bazy Ibe [μA] |
20 |
1,1 |
1,1 |
1,9 |
2,1 |
|
40 |
3,9 |
4,1 |
4,5 |
4,9 |
|
60 |
5,1 |
6,6 |
7,2 |
7,7 |
|
80 |
8,5 |
9,2 |
10,1 |
11,3 |
|
100 |
11,2 |
12,1 |
13,6 |
15 |
|
120 |
14,2 |
>15 |
>15 |
>15 |
|
140 |
>15 |
>15 |
>15 |
>15 |
Współczynnik wzmocnienia β = (11,3-7,7) / (0,08-0,06) = 3,6 / 0,02 = 180
Wnioski - przy napięciu panującym między kolektorem a emiterem tranzystora możemy uzyskać na wyjściu prąd o znacznie większym natężeniu, niż wpływający do bazy tranzystora. W efekcie obserwujemy znaczące wzmocnienie prądu płynącego przez tranzystor.
4.3 Tranzystorowy wzmacniacz przekaźnikowy
Prąd zadziałania
Izd = 13 mA
Prąd zwalniania
Izw = 6,8 mA
Prąd histerezy działania przekaźnika
Ih = Izd - Izw = 13 mA - 6.8 mA = 6,2 mA
4.3.1 Fotoelektryczny przetwornik przesunięcia
Przy wartości Ibe około 90 μA lampka zapaliła się. Pod wpływem zasłonięcia fotorezystora gasła.
Wnioski - urządzenie przewodzi prąd tylko w przypadku skierowania na nie wiązki światła. Po zasłonięciu fotorezystora układ nie przewodził prądu.
4.3.2 Konduktometryczny przetwornik poziomu cieczy
Po zanurzeniu elektrod w wodzie wodociągowej lampka zapaliła się, natomiast po wyjęciu elektrod zgasła.
Wnioski - woda wodociągowa, w odróżnieniu od wody destylowanej, przewodzi prąd elektryczny, dzięki występującej w niej zanieczyszczeniom (jonom).
4.4.1 Rezystor w obwodzie prądu stałego
Napięcie zasilacza [V] |
Prąd w rezystorze [mA] |
Opór rezystora [Ω] |
0 |
0 |
- |
2 |
2 |
1000 |
4 |
4 |
1000 |
6 |
6,1 |
983,6 |
8 |
8,3 |
963,9 |
10 |
10,4 |
961,5 |
12 |
11,6 |
1034,5 |
14 |
13,6 |
1029,4 |
16 |
>15 |
- |
|
996,13 |
Wnioski - prąd płynący przez rezystor zmienia się proporcjonalnie do przyłożonego napięcia, zaś współczynnikiem proporcjonalności jest opór rezystora.
4.4.2 Działanie stabilistora
Ur [V] |
Ir [mA] |
R [ ] |
0 |
0 |
- |
2 |
0 |
- |
4 |
0 |
- |
6 |
0 |
- |
8 |
0 |
- |
10 |
0 |
- |
12 |
3,6 [stabilizacja] |
333,3 |
Us [V] |
12 |
Wnioski - po przyłożeniu do stabilistora pewnego napięcia progowego urządzenie zaczyna przewodzić prąd. Jednocześnie przy rosnącym prądzie stabilistor nie powoduje większego spadku napięcia, lecz utrzymuje je na tym podobnym, stabilnym poziomie. Urządzenie pozwala na elektroniczną stabilizację napięcia.
Ur [V] |
Ir [mA] |
11,4 |
0 |
11,7 |
2 |
11,7 |
4 |
12 |
6 |
12 |
8 |
|
10 |
4.4.3 Tranzystor jako stabilizator prądu
|
Ibe = 30 μA |
Ibe = 50 μA |
||
Uce [V] |
Ice [mA] |
R [Ω] |
Ice [mA] |
R [Ω] |
0 |
0 |
- |
0,6 |
- |
2 |
2 |
1000 |
5,4 |
370,4 |
4 |
2 |
2000 |
5,4 |
740,7 |
6 |
2 |
3000 |
5,5 |
1090,9 |
8 |
2,1 |
3809,5 |
5,5 |
1454,5 |
10 |
2,1 |
4761,9 |
5,6 |
1785,7 |
12 |
2,2 |
5454,5 |
5,7 |
2105,3 |
14 |
2,2 |
6363,6 |
5,8 |
2413,8 |
16 |
2,3 |
6956,5 |
6 |
2666,7 |
18 |
2,4 |
7500 |
6,1 |
2950,8 |
Wnioski - analizowany tranzystor, przy określonym prądzie wpływającym do bazy, dawał na wyjściu podobną, zbliżoną ilość prądu na wyjściu, pomimo systematycznego zwiększania napięcia przykładanego między kolektorem a emiterem tranzystora. Urządzenie pozwala na elektroniczną stabilizację prądu.
4.5 Właściwości dynamiczne inercyjnego czwórnika RC
Ux = 0 V |
||
τ [s] |
Uy [V] |
Uy [V] |
0 |
3,5 |
2,5 |
10 |
2,83 |
2,06 |
20 |
2,31 |
2,06 |
30 |
1,89 |
1,68 |
40 |
1,52 |
1,37 |
50 |
1,23 |
1,08 |
60 |
0,99 |
0,85 |
70 |
0,79 |
0,67 |
80 |
0,65 |
0,54 |
90 |
0,52 |
0,46 |
100 |
0,42 |
0,36 |
110 |
0,33 |
0,31 |
120 |
0,26 |
0,24 |
130 |
0,22 |
0,2 |
140 |
0,18 |
0,16 |
150 |
0,14 |
0,13 |
160 |
0,12 |
0,1 |
170 |
0,08 |
0,08 |
180 |
0,07 |
0,07 |
190 |
0,06 |
0,05 |
200 |
0,05 |
0,04 |
210 |
0,03 |
0,03 |
220 |
0,03 |
0,02 |
230 |
0,02 |
0,01 |
240 |
0,01 |
0,01 |
250 |
0,01 |
0,01 |
260 |
0,01 |
0,01 |
270 |
0 |
0 |
Tt [s] = R [W] × C [F]
zakładając, że R = 11 MW i C = 4,7 μF.
Tt = 11000000 * 0,0000047 = 51,7 [s]
fgr = 1 / (2 * 3,14 * 51,7) = 1 / 324,676 = 0,0031 [Hz]
Tabelka zbiorcza
Stała T |
3,5 [V] |
[s] |
2,5 [V] |
[s] |
Metoda graficzna |
1,26 |
48,5 |
0,98 |
53,1 |
Z wartości char. skokowej |
1,288 |
47,9 |
0,92 |
56,7 |
Wnioski - po odłączeniu zasilania, kondensator czwórnika RC zaczął się stopniowo rozładowywać. Bez względu na napięcie początkowe urządzenia, czas po jakim nastąpiło całkowite rozładowanie się kondensatora był podobny.
4.6 Właściwości statyczne i dynamiczne elektronicznego regulatora impulsowego
tyc = 22° C
ty = 22,7° C
Regulacja e |
|
|
A |
+1 |
τa = 1 |
τb = 9 |
10% |
+2 |
τa = 3 |
τb = 7 |
30% |
+3 |
τa = 6 |
τb = 4 |
60% |
+4 |
τa = 8 |
τb = 1 |
89% |
+5 |
τa = 9 |
τb = 1 |
90% |
A = (τa / (τa + τb )) * 100% = (1 / (1+9)) * 100% = 1/10 * 100% = 10%
Zakres proporcjonalności regulatora Xp = 30° C (od 10° C do 40° C), co stanowi 60% zakresu regulacji regulatora.
Kp = 100 / Xp = 100 / 30 = 3,33
Wnioski - regulator pracował z proporcjonalną regulacją przez większość mierzonego zakresu, notując na tym odcinku średni wzrost 26,7% na stopień regulacji.