|
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA |
Anna Knap 170739 Marcin Kobylski Karol Kaczmarczyk |
Wydział: Elektryczny Rok I Grupa: 2 |
||
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI |
|||||
Data ćwiczenia: 20.04.2009 |
Temat: Wzmacniacz WE
|
Ocena: |
|||
Nr ćwiczenia: 2 |
|
|
1.Cel ćwiczenia:
Zaprojektować wzmacniacz w układzie WE bez CE. Wyznaczyć doświadczalne parametry robocze układów : VE , VB ,VC , Fśr , Uomax ,Uoi, Uo, Ui , fg , fd , Rwe, Rwy .
2. Spis przyrządów:
Multimetr |
MXD-4660A(METEX) |
I29-Iva4538 |
Oscyloskop |
OS-5020(LG) |
I29-Iva4446 |
Zasilacz stabilizowany |
ZSM-1/97 |
I29/EW-27k/2000 |
Generator funkcyjny |
FG-8002 |
I29-IVa4527 |
3. Schemat i teoretyczne parametry układu:
Ucc = 18V R1=100kΩ R2=18kΩ Rc=4,7kΩ Re=1kΩ C1=330nF C1=100nF
|
|
Tranzystor T1 → BC548B npn Si :
UCEO = 30 V, ICM = 0,1 A; PCM = 0,6 W; h12e ≈ 0;
h22e ≈ 10 μS; βo ≈ β ∈ (240 - 500, typ. 330) A/A; UBEQ ≈ + 0,65 V.
4. Pomiary
Tabela 1
Pomiary i obliczenia napięć i prądów stałych w charakterystykach
Pomiary |
Obliczenia |
||||||
UCC V |
VE V |
VB V |
VC V |
UBEQ V |
UCEQ V |
ICQ mA |
IEQ A |
17,9 |
1,94 |
2,57 |
8,80 |
0,66 |
6,86 |
1,94 |
|
Obliczenia:
Tabela 2
Ustalenie fśr, U0max i wzmocnień wzmacniacza ku0, ku (dla U0p-p=1V).
Warunki pomiaru |
fśr kHz |
U0max V |
U0 V |
Ui V |
ku0, ku V/V |
Bez obciążenia |
6,103 |
3,41 |
1,97 |
0,421 |
8,01 4,68 |
Z obciążeniem RL=10kΩ |
6,103 |
3,63 |
1,34 |
0,860 |
4,23 1,56 |
Przykładowe obliczenia:
Tabela 3
Pomiary właściwości częstotliwości wzmacniacza: częstotliwości granicznych fd i fg , pasma przewodzenia Δf, przesunięć fazowych φ dla fd i fg.
Częstotliwość graniczna |
Nastawa 1 odczytu napięcia Up-p na oscyloskopie w działkach |
Częstotliwość graniczna (odczyt z multimetru) kHz |
Pasmo przenoszenia Δf= fg- fd kHz |
Pomiary φd i φg z obrazu oscyloskopowego metodą elipsy |
|||
|
Dla fśr |
Dla f granicznych |
|
|
A, dz |
B, dz |
φo stopnie |
Dolna fd |
7,6 |
5,3 |
0,087 |
177 |
- |
- |
- |
Górna fg |
7,6 |
5,3 |
178 |
|
8,0 |
6,0 |
131,4 |
Obliczenia:
Δf= fg- fd
Δf=(178-0,087)kHz≈177kHz
Przesunięcie fazowe dla fd :
- 6,3 dz
φ - 3,6 dz
Przesunięcie fazowe dla fg :
φ=180-48,59 = 131,40
Tabela 4
Pomiar RWY wzmacniacza przy spełnionym warunku:
RL kΩ |
U01 V |
U02 V |
RWY kΩ |
4,7 |
2,61 |
1,32 |
4,59 |
Obliczenia:
Tabela 5
Pomiar rezystancji RWE wejściowej wzmacniacza przy
.
U01 V |
Rd kΩ |
U02 V |
RWE kΩ |
1,81 |
6,8 |
1,23 |
14,4 |
Obliczenia:
Wnioski:
Porównanie parametrów teoretycznych z tymi otrzymanymi w pomiarach:
|
Ucc V |
V |
V |
V |
UBEQ V |
UCEQ V |
ICQ mA |
IEQ mA |
k u V/V |
k uo V/V |
|
|
Obliczenia teoretyczne |
18,0 |
2,01 |
2,75 |
8,60 |
0,65 |
6,6 |
2 |
2,01 |
-4,49 |
-4,7 |
15,25 |
4,7 |
Pomiary |
17,9 |
1,94 |
2,57 |
8,80 |
0,66V |
6,86V |
1,94 |
1,95 |
4,68 |
8,01 |
14,4 |
4,59 |
|
|
|
|
|
Z obciążeniem RL=10kΩ |
1,56 |
4,23 |
Jak widać w powyższej tabeli obliczenia teoretyczne niewiele różnią się od danych zmierzonych. Różnice w potencjałach oraz napięciach mogą być spowodowane tym, że nie udało nam się wygenerować napięcia na wejściu 18V, tylko 17,9V w skutek czego dalsze napięcia i potencjały także są niższe. Należy wziąć także pod uwagę fakt, iż pomiary odczytywane były z multimetru, który poosiada błąd pomiarowy. Istotna natomiast jest różnica znaku k u i k uo . Wynika ona stąd, że faza sygnału wejściowego jest obracana o 1800 , co widoczne było na oscyloskopie. Jeśli chodzi o pomiar samego k uo jest to wzmocnienie prądu maksymalnego, którego utrzymanie nie jest możliwe, natomiast można zauważyć, że obciążenie RL znacznie wpływa na wzmocnienie. Pomiary dokonywane były w temperaturze pokojowej, więc nie miała ona wpływu na otrzymywane wartości. Co do samego wzmacniacza jest on wyposażony w kondensatory zarówno na wejściu jak i na wyjściu, więc może mierzyć jedynie prąd przemienny. Jest on szerokopasmowy i ma duże pasmo przewodzenia (177kHz), z pewnością będzie skuteczny dla częstotliwości z zakresu (87Hz
178kHz). Rezystory
i
polaryzują w odpowiednim napięciem bazę, tak aby tranzystor był w stanie aktywnym. W układzie obciążonym zmieniła nam się częstotliwość