POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Zakład Energoelektroniki i Sterowania |
|||
Ćwiczenie nr 3 Temat: Tranzystorowy wzmacniacz różnicowy. |
|||
Rok akademicki: 2008/2009 Wydział Elektryczny Sem IV Grupa: E-222 |
Wykonawcy: 1. Brodziński Kamil 2. Bronisz Norbert 3. Dobiegała Krzysztof 4. Hoffmann Hubert |
Data |
|
|
|
Wykonania ćwiczenia 20.04.2009 |
Oddania sprawozdania 27.04.2009 |
Uwagi:
|
|||
1. Przedmiot badań, cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest pokazanie zasady działania wzmacniacza różnicowego oraz porównanie różnych rodzajów układów różnicowej pary tranzystorów:
ze źródłem
w obwodzie emiterów,
ze źródłem prądowym w obwodzie emiterów tranzystorów i obciążeniem rezystancyjnym,
ze źródłem prądowym w obwodzie emiterów tranzystorów i obciążeniem dynamicznym ze źródłem prądowym
2. Układ pomiarowy:
3. Otrzymane pomiary i charakterystyki:
UweR [V] |
UwyR [V] |
-1 |
2,96 |
-0,4 |
2,96 |
-0,2 |
2,96 |
-0,15 |
2,94 |
-0,1 |
2,84 |
-0,075 |
2,58 |
-0,05 |
2,1 |
-0,025 |
1,21 |
-0,0004 |
-0,071 |
0,0025 |
-0,103 |
0,051 |
-2,24 |
0,102 |
-2,84 |
0,15 |
-2,98 |
0,2 |
-3 |
0,5 |
-3,06 |
0,8 |
-3,13 |
UweR [V] |
UwyS [V] |
4,22 |
-0,0001 |
3,75 |
-0,02 |
3,72 |
-0,037 |
3,65 |
-0,076 |
3,47 |
-0,089 |
2,07 |
-0,085 |
0,05 |
-0,076 |
0,0002 |
-0,072 |
-0,0003 |
-0,08 |
-0,081 |
-0,08 |
-0,2 |
-0,075 |
-1 |
-0,075 |
-2 |
-0,076 |
-3 |
-0,071 |
-4 |
-0,068 |
-5 |
-0,066 |
Wykres 2 Charakterystyka przejściowa UwyR=f(UweS)
dla różnicowej part tranzystorów
4. Przykładowe Obliczania wzmocnień napięciowych KUR i KUS z otrzymanych charakterystyk:
UweR [V] |
UwyR [V] |
KUR |
|||
-1 |
2,96 |
0 |
|||
-0,4 |
2,96 |
0 |
|||
-0,2 |
2,96 |
0 |
|||
-0,15 |
2,94 |
0,4 |
|||
-0,1 |
2,84 |
2 |
|||
-0,075 |
2,58 |
10,4 |
|||
-0,05 |
2,1 |
19,2 |
|||
-0,025 |
1,21 |
35,6 |
|||
-0,0004 |
-0,071 |
52,0732 |
|||
0,0025 |
-0,103 |
11,0345 |
|||
0,051 |
-2,24 |
44,0619 |
|||
0,102 |
-2,84 |
11,7647 |
|||
0,15 |
-2,98 |
2,91667 |
|||
0,2 |
-3 |
0,4 |
|||
0,5 |
-3,06 |
0,2 |
|||
0,8 |
-3,13 |
0,23333 |
|||
UweR [V] |
UwyS [V] |
KUS |
|||
4,22 |
-0,0001 |
0 |
|||
3,75 |
-0,02 |
0,04234 |
|||
3,72 |
-0,037 |
0,566667 |
|||
3,65 |
-0,076 |
0,557143 |
|||
3,47 |
-0,089 |
0,072222 |
|||
2,07 |
-0,085 |
0,00286 |
|||
0,05 |
-0,076 |
0,00446 |
|||
0,0002 |
-0,072 |
0,08032 |
|||
-0,0003 |
-0,08 |
16 |
|||
-0,081 |
-0,08 |
0 |
|||
-0,2 |
-0,075 |
-0,04202 |
|||
-1 |
-0,075 |
0 |
|||
-2 |
-0,076 |
0,001 |
|||
-3 |
-0,071 |
0,005 |
|||
-4 |
-0,068 |
0,003 |
|||
-5 |
-0,066 |
0,002 |
|||
|
KURśr=12,69 |
|
KUSśr=1,14 |
|
5. Obliczanie współczynnika tłumienia składowej sumacyjnej CMRR:
6. Pomiary za pomocą oscyloskopu sygnały wejściowego i wyjściowego:
f UweppX2 UwyppX1 UwyppY1
[kHz] [V] [V] [V]
0,1 64,8 1,42 -1,44
1 64,8 1,44 -1,46
10 64,8 1,56 -1,58
100 114 2,44 -2,32
|
7. Wnioski
Analizując otrzymaną charakterystykę różnicową można stwierdzić, iż przypomina ona charakterystyki występujące w literaturze, występują obszary liniowego wzmocnienia i ustabilizowania napięcia wyjściowego. Charakterystyka sumacyjna zachowuje się bardzo nieliniowo i występują znaczne nieścisłości które mogą być efektem błędnego odczytu z mierników, gdyż nie można było uzyskać stanu stabilności mierników. |
Otrzymany z obliczeń współczynnik wzmocnienia różnicowego jest znacznie większy od współczynnika sumacyjnego. Współczynnik tłumienia sygnału wynosi 11,13 i jest to wartość niezbyt duża. W praktyce aby układ działał jak najlepiej współczynnik CMRR powinien być możliwie jak największy. Duża wartość współczynnika CMRR jest potrzebna głównie w celu eliminacji sygnałów zakłócających, które zwykle mają charakter napięć niesymetrycznych względem masy. Jak wynika z pomiaru sygnału za pomocą oscyloskopu wartość otrzymanego sygnału jest zależna od częstotliwości sygnału zadanego i w naszym przypadku rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości.
|
|
|
|
|
|
Wykres 1 Charakterystyka przejściowa UwyR=f(UweR)
dla różnicowej part tranzystorów
Wyszukiwarka