KATEDRA ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI

LABORATORIUM ELEKTRONIKI

INSTRUKCJA LABORATORYJNA

Ćwiczenie numer: 3

Temat : Badanie podstawowych układów wzmacniacza tranzystorowego.

Bielsko - Biała 2011/2012

1. Uwagi wstępne.

• Przed przystąpieniem do wykonywania laboratorium sprawdzić poprawność

połączenia układu. Wszelkie, nawet najmniejsze wątpliwości należy zgłaszać

prowadzącemu zajęcia.

• Zgłosić gotowość do przeprowadzenia pomiarów prowadzącemu laboratorium .

• Po każdym pomiarze wyniki skonsultować z prowadzącym zajęcia.

Wzmacniacz zasilany jest napięciem U_CC = 12V.

2. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest:

• poznanie zasady działania wzmacniacza tranzystorowego,

• zapoznanie się z pomiarami podstawowych parametrów i charakterystyk wzmacniacza tranzystorowego.

3. Schematy.

• Schemat wzmacniacza tranzystorowego.

Rys. 1. Schemat wzmacniacza tranzystorowego.

4. Pomiar charakterystyki dynamicznej wzmacniacza OE.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów.

Połączyć układ pomiarowy tak, jak na rys.2. Zmieniając napięcie wejściowe potencjometrem generatora od 0mV do 40 mV co 5 mV dla każdej jego wartości odczytać

z oscyloskopu wartość napięci U_WY .

Rys. 2. Schemat blokowy do badania charakterystyki U_WY = f(U_WE) dla f = 10 kHz

oraz K_U = f(f) |U_WE = const. (dynamicznej i częstotliwościowej).

Tabela 1. Wyniki pomiarów charakterystyki dynamiczne.

f = 10 kHz
UWE mV	UWY mV
0
5
10
15
20
25
30
35
40

5. Pomiar charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej

K_u = f ( f ) przy U_we = 25 mV.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów .

W układzie pomiarowy tak , jak przy pomiarze charakterystyki dynamicznej (rys.2.) zmieniając częstotliwość f sygnału wejściowego dla podanych wartości w tabeli 2 odczytać z oscyloskopu wartość napięcia wyjściowego U_WY. Pomiary przeprowadzić dla napięcia wejściowego U_we = 25 mV.

Tabela 2. Wyniki pomiaru charakterystyki częstotliwościowe.

Uwe = 25 mV
f Hz	UWY mV	KU = UWY/UWE V/V	KU = 20 log(UWY/UWE) dB
60
125
250
500
1000
2000
4000
8000
12000
20000
50000
70000
100000

6. Pomiar charakterystyki K_U = f(R_O) dla f = 10 kHz , U_WE = 25 mV.

• Sposób przeprowadzenia pomiarów charakterystyki K_U = f(R_O).

Połączyć układ pomiarowy tak, jak na rys.3.

Dla stałej wartości częstotliwości f=10 kHz i stałej wartości napięcia wejściowego

U_we = 25mV

Zmieniać rezystancję R_O dla następujących wartości 1 k ,  ,   ,   ,

  ,   wartości napięcia wyjściowego U_WY odczytać z oscyloskopu.

Rys. 3. Schemat blokowy do badania charakterystyki KU = f(RO) dla f = 10 kHz,

U_we = 25 mV.

Tabela 3. Wyniki pomiarów charakterystyki K_u = f(R_O).

f = 10 kHz, UWE = 25 mV
RO k	UWY mV	KU = UWY/ UWE
1
2
4
6
8
10

7. Pomiar modułu impedancji wejściowej.

• Sposób pomiaru modułu impedancji wejściowej.

Połączyć układ pomiarowy tak, jak na rys. 4. Moduł impedancji wejściowej wzmacniacza mierzymy metodą pośrednią stosując na jego wejściu szeregowy rezystor dekadowy R₁ o znanej wartości rezystancji (ustawić R₁ = 600 Ω). Pomiary przeprowadzić dla napięcia wejściowego U_WE = 25 mV o częstotliwości f = 10 kHz. Aby wyznaczyć |Z_WE| ze wzoru:

należy zmierzyć U_WY1, gdy rezystor R₁ jest podłączony i U_WY2, gdy rezystor R₁ jest zwarty. Po tych pomiarach są już wszystkie dane potrzebne do obliczenia modułu impedancji wejściowej |Z_WE|.

Rys. 4. Schemat blokowy do pomiaru impedancji wejściowej.

8. Pomiar modułu impedancji wyjściowej.

• Sposób pomiaru modułu impedancji wyjściowej.

Pomiary, podobnie jak przy wyznaczaniu modułu impedancji wejściowej, wykonać dla napięcia wejściowego U_we = 25 mV i częstotliwości f = l0 kHz.

Moduł impedancji wyjściowej wzmacniacza mierzymy metodą porównawczą stosując układ przedstawiony na rys.5. W tym celu należy odczytać z oscyloskopu napięcie sygnału U_WY1 na wyjściu wzmacniacza, bez rezystora dekadowego R_O, następnie podłączyć rezystor dekadowy R_O i zmienić jego rezystancję tak, aby napięcie wyjściowe odczytane z oscyloskopu wynosiło 0,5 Uwy_1.

.

Przy takim napięciu wartość rezystancji rezystora dekadowego R_O jest równa modułowi impedancji wyjściowej wzmacniacza.

Rys. 5. Schemat blokowy do pomiaru impedancji wyjściowej.

9. Zawartość sprawozdania.

• Na podstawie przeprowadzonych pomiarów narysować n/w charakterystyki :

Uwy = f(Uwe) przy f = const .

K_U = f ( f ) V/V,

K_U = f ( f ) dB,

K_U = f ( R_O ).

• Z charakterystyki dynamicznej wyznaczyć zakres liniowej pracy.

• Z charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej wyznaczyć wartość górnej i dolnej częstotliwości granicznej oraz pasmo przenoszenia wzmacniacza.

7

---