Laboratorium Elektroniki - ID 5.3 - Czwartek 15^00
Politechnika Lubelska w Lublinie	Data: 25.10.2007r.	Gr.: #1
Badanie tranzystorowych stopni wzmacniających
- Agnieszka Sowa - Arkadiusz Podkościelny - Piotr Siejczuk	Nr ćwiczenia: #3	Ocena:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych i dynamicznych, na podstawie których możemy wskazać właściwości wzmacniające poszczególnych układów tranzystorowych.

1. Charakterystyka dynamiczna.

f=1000Hz

GA - generator akustyczny

VL₁, VL₂ - woltomierze lampowe

OSC - oscyloskop

Wzmacniacz tranzystorowy - dowolny układ wzmacniacza: WE, WB, WC

2. Pomiar dla układu wzmacniacza pracującego w układzie WE.

Uwe	[V]	1,2	2	3	4,4	7,2	9,2	10	13	18	20
Uwy	[V]	2,8	4,4	6	7,2	7,6	7,6	7,6	7,6	7,6	7,6

Charakterystyka dynamiczna:

Wyznaczamy ją przy stałej częstotliwości 1 kHz, zmieniamy amplitudę sygnału wejściowego od 0 aż do wartości przy, której wystąpią zniekształcenia sygnału wyjściowego.

Charakterystyka częstotliwościowa:

Uwe = 1,2 [V]

f	logf	Uwy	Ku	Ku
[kHz]		[V]	[V/V]	[dB]
0,5	-0,30	4,6	3,83	11,67
1	0,00	4,6	3,83	11,67
3	0,48	4,8	4,00	12,04
3,5	0,54	4,8	4,00	12,04
4	0,60	4,6	3,83	11,67
10	1,00	4,6	3,83	11,67
20	1,30	4,6	3,83	11,67
30	1,48	4,6	3,83	11,67
100	2,00	3,8	3,17	10,01
150	2,18	3,4	2,83	9,05
200	2,30	3	2,50	7,96
300	2,48	2,2	1,83	5,26
400	2,60	1,8	1,50	3,52
500	2,70	1,5	1,25	1,94
750	2,88	1	0,83	-1,58
1 [MHz]	3,00	0,8	0,67	-3,52
1,5 [MHz]	3,18	0,6	0,50	-6,02
2 [MHz]	3,30	0,4	0,33	-9,54
3 [MHz]	3,48	0,2	0,25	-12,04
4 [MHz]	3,60	0,3	0,17	-15,56
4,5 [MHz]	3,65	0,3	0,17	-15,56
4,8 [MHz]	3,68	0,1	0,08	-21,58
5 [MHz]	3,70	0,08	0,07	-23,52

Charakterystykę częstotliwościową wyznaczamy przy stałej amplitudzie sygnału wejściowego, zmieniamy jedynie częstotliwość tego sygnału. Na podstawie tych pomiarów wyznaczamy wzmocnienie K_u.

3. Pomiary dla układu wzmacniacza pracującego w układzie WB.

Uwe	[mV]	20	30	50	55	62	70	80	160	220	250
Uwy	[V]	2,5	3,4	5,2	5,4	6	6,4	6,4	7,6	7,6	7,6

Charakterystyka dynamiczna:

Uwe = 0,3 [V]

f	logf	Uwy	Ku	Ku
[kHz]		[V]	[V/V]	[dB]
1	0,00	3	15,33	23,71
5	0,70	3	15,33	23,71
10	1,00	3,2	16,00	24,08
50	1,70	3,2	16,00	24,08
100	2,00	3,2	15,33	23,71
260	2,41	3,1	15,33	23,71
500	2,70	2,8	15,33	23,71
700	2,85	2,5	15,33	23,71
1 MHz	3,00	2,3	12,67	22,05
1,5 MHz	3,18	1,6	11,33	21,09
2 MHz	3,30	1,4	10,00	20,00
3 MHz	3,48	1,2	4,00	12,04
4 MHz	3,60	1	3,33	10,46
4,5 MHz	3,65	0,8	2,67	8,52
5 MHz	3,70	0,8	2,67	8,52

Charakterystyka częstotliwościowa:

4. Pomiary dla układu wzmacniacza pracującego w układzie WC - tzw. Wtórnik emiterowy.

Uwe	[mV]	140	175	210	270	380	500	510	800	1200	2200
Uwy	[mV]	140	175	210	270	380	500	510	800	1200	2200

Charakterystyka dynamiczna:

Uwe = 0,3 [V]

f	logf	Uwy	Ku	Ku
[kHz]		[V]	[V/V]	[dB]
1	0,00	0,5	1	0,00
10	1,00	0,4	0,8	-1,94
50	1,70	0,4	0,8	-1,94
100	2,00	0,32	0,64	-3,88
200	2,30	0,32	0,64	-3,88
300	2,48	0,3	0,6	-4,44
500	2,70	0,26	0,52	-5,68
1 MHz	3,00	0,22	0,44	-7,13
1,5 MHz	3,18	0,2	0,4	-7,96
2 MHz	3,30	0,2	0,4	-7,96
3 MHz	3,48	0,2	0,4	-7,96
4 MHz	3,60	0,18	0,36	-8,87
5 MHz	3,70	0,15	0,3	-10,46
5,4 MHz	3,73	0,14	0,28	-11,06

Charakterystyka częstotliwościowa:

Wnioski:

Zmniejszenie wzmocnienia przy małych częstotliwościach powodowane jest wzrostem reaktancji kondensatorów sprzęgających i emiterowych wzmacniacza. W zakresie dużych częstotliwości charakterystyka opada ze względu na zmniejszenie ze wzrostem częstotliwości wzmocnienia tranzystorów, a także z powodu istnienia w układzie pojemności montażowych i pasożytniczych. W środkowej części charakterystyki wzmocnienie praktycznie nie zależy od częstotliwości. W tym przedziale zmian częstotliwości nazywanym zwyczajowo zakresem średnich częstotliwości, można traktować wzmacniacz jako układ bez ograniczeń częstotliwościowych.

Z charakterystyk częstotliwościowych wyznaczamy pasmo przenoszenia mnożąc maksymalne wzmocnienie przez wartość 0,707 (co odpowiada spadkowi 3 db). Punkty przecięcia się charakterystyki częstotliwościowej z linią wyznaczającą pasmo przenoszenia określają nam częstotliwości graniczne.

Dla wzmacniacza WE częstotliwość f_g=175 kHz,

Dla wzmacniacza WB częstotliwość f_g=1,7 MHz,

Dla wzmacniacza WC częstotliwość f_g=90 kHz,

Częstotliwości dolnych nie możemy wyznaczyć, ponieważ nie wykonaliśmy pomiarów przy częstotliwości poniżej 1 kHz.

• Głównym zadaniem wzmacniacza jest przekształcanie sygnału wejściowego o małej mocy, na sygnał wyjściowy o większej mocy.

• W zakresie małych i średnich częstotliwości (pasmo przenoszonych częstotliwości ok. 150kH) układ WE odwraca fazę sygnału wejściowego o 180°.

• Wzmacniacz w układzie wspólnego emitera zapewnia dość duże wzmocnienie napięciowe i prądowe oraz duże wzmocnienie mocy.

• Dla układu WC wzmocnienie napięciowe jest bliskie jedności (wtórnik emiterowy), a co za tym idzie brak odwracania sygnału w fazie; dlatego też dla tego układu nie wyznaczaliśmy charakterystyki dynamicznej.

• Układ wzmacniacza WC jest nazywany Wtórnikiem Emiterowym ponieważ przenosi sygnał wejściowy bez większych zmian.

---