Laboratorium Elektroniki
	Tranzystorowy uk ad ró nicowy.

1.Wst
p

Celem
wiczenia jest ugruntowanie wiadomo
ci dotycz
cych uk
adu ró
nicowego poprzez obserwacje jego wielosygna
owych charakterystyk przej
ciowych oraz pomiary ma
osygna
owego wzmocnienia ró
nicowego i sumacyjnego w ró
nych warunkach obci

enia i zasilania. Mi
dzy innymi bada si
wspó
prace uk
adu ró
nicowego z obci

eniem dynamicznym w postaci sterowanego
ród
a pr
dowego (lustra, wtórnika pr
dowego), które umo
liwia nie tylko uzyskanie du
ego wzmocnienia ró
nicowego, lecz równie
redukcj
wzmocnienia sumacyjnego desymetryzacji wyj
cia uk
adu.

2.Obserwacja statycznych charakterystyk przej
ciowych uk
adu ró
nicowego.

W celu obserwacji charakterystyk przej
ciowych Uwy1,Uwy2=f(Uwe) dla obci

enia liniowego budujemy nast
puj
cy uk
ad

.Przy zasilaniu emitera pr
dem Ie=1.5mA i Ie=0.5mA zdejmujemy charakterystyki. Patrz wykres 1.

2.Pomiar wzmocnienia ró
nicowego i sumacyjnego.

Na podstawie zbudowanych uk
adów pomiarowych otrzymali
my nast
puj
ce wyniki pomiarów:

Tabele pomiarowe:

- dla wzmocnienia ró
nicowego przy dUwe=5mV,

Lp.	Obci enie liniowe	Uwy1 [V]	Uwy2 [V]	dUwy [V]	Kur -
1	Rc=2k,Ie=0.5mA	4.584	4.629	0.045	9
2	Rc=2k,Ie=1.5mA	0.721	0.733	0.012	2.4
3	Rc=2k , Re	3.699	3.82	0.121	24.2
	Obci enie dynamiczne
1	Rc=2k,Ie=1.5mA	5.24	5.482	0.242	48.4
2	Rc=20k,Ie=1.5mA	6.667	6.668	0.001	0.2
3	Rc=2k, Re	5.235	5.474	0.239	47.8

- dla wzmocnienia sumacyjnego przy dUwe=3.9V,

Lp.	Obci enie liniowe	Uwy1 [V]	Uwy2 [V]	dUwy [V]	Kus -
1	Rc=2k,Ie=0.5mA	4.582	4.582	0	0
2	Rc=2k,Ie=1.5mA	3.68	3.679	0.001	0.0002
3	Rc=2k, Re	3.484	3.484	0	0
	Obci enie dynamiczne
1	Rc=2k,Ie=1.5mA	3.679	3.679	0	0
2	Rc=20k,Ie=1.5mA	1.533	1533	0	0
3	Rc=2k , Re	3.483	3.486	0	0

Po dokonaniu pomiarów na podstawie wzorów obliczamy warto

wzmocnienia dla poszczególnych przypadków:

dUwy=Uwy2-Uwy1

dUwy bo * Rc

Kur = = -

dUwe 2 * r_BC

Uwy2 - Uwy1 Rc

Kus = = -

dUwe 2Re

CMRK=20log Kur/Kus [dB]

Na podstawie wyliczonych warto
ci wspó
czynników wzmocnienia obliczyli
my dla jednego przypadku wspó
czynnik redukcji sygna
u sumacyjnego (CMRK) , którego warto

wynosi CMRK= 81.584 [d].

3. Badanie wzmacniacza ró
nicowego jako uk
adu analogowego mno
enia sygna
ów.

Wykorzystuj
c zale
no

wzmocnienia kur od pr
du zasilaj
cego emitery tranzystorów uk
adu ró
nicowego mo
na zrealizowa
, w tym uk
adzie operacj
mno
enia analogowego. Zaobserwowane zmiany przy Rc=2k oraz Ie=1.5mA ,w dwóch przypadkach obci

enia linowego i dynamicznego przedstawia wykres 2.

W celu zaobserwowanie zachodz
cych zmian w tym uk
adzie budujemy poni
szy schemat:

4.Wnioski:

Wzmacniacz ró
nicowy jest uk
adem symetrycznym, skompensowanym temperaturowo. W najprostszej wersji sk
ada si
z dwóch tranzystorów sprz

onych ze sob
za po
rednictwem rezystora Re. Je
eli tranzystory i rezystory s
parami jednakowe oraz pracuj
w takich samych warunkach elektrycznych i cieplnych, to zmiany temperaturowe ich parametrów kompensuj
si
i nie maja wp
ywu na w
asno
ci wzmacniacza. Rezystor Re pe
ni rol
stabilizatora punktu pracy obu tranzystorów. Przy du
ej rezystancji Re pr
d Ie praktycznie nie zmienia si
. napi
cia steruj
ce zmieniaj
tylko rozp
yw pr
dów miedzy tranzystory T1 i T2. Przy obserwacji statycznych charakterystyk przej
ciowych uk
adu ró
nicowego przy obci

eniu liniowym mo
na zaobserwowa
zw

anie si
cz

ci aktywnej tranzystorów. Dla pr
du emitera Ie=1.5mA szeroko

pasma aktywnego wynosi oko
o Uwe=0.2V, a dla Ie=0.5mA Uwe=0.1V. Zmieniaj
c warto
ci pr
dów emitera zmienia si
warto

napi
cia wyj
ciowego, je
eli pr
d emitera maleje to Uwy ro
nie. Jedn
z podstawowych w
asno
ci wzmacniacza ró
nicowego jest zdolno

wzmocnienia tzw. sygna
ów ró
nicowych, przychodz
cych na oba wej
cia w fazie przeciwnej oraz t
umienie tzw. sygna
ów wspólnych (sumacyjnych), przychodz
cych na oba wej
cia w fazie zgodnej. Dlatego wyró
niamy dwa rodzaje wzmocnienia ró
nicowe i sumacyjne. W naszych pomiarach warto

wspó
cz. wzmocnienia ró
nicowego bez wzgl
du na obci

enie najmniejsza by
a dla pr
du emitera Ie=1.5mA, a wzmocnienia sumacyjnego wynosi
Kus=0. Jedynie dla jednego przypadku ma warto

0.0002.Sygna
y ró
nicowe s
sygna
ami u
ytecznymi, natomiast sygna
y sumacyjne s
szkodliwe. Powstaj
one wskutek zmian napi

zasilania, zak
óce
. Miar
zdolno
ci t
umienia sygna
ów sumacyjnych stanowi wspó
cz. t
umienia sygna
u sumacyjnego oznaczany CMRR. Teoretycznie dla wzmacniacza idealnego d

y ! " ,a praktycznie to wynosi 80÷100dB. W dokonanych pomiarach mie
ci si
w tych granicach. Przyk
adowym przypadkiem wykorzystania uk
adu róznicowego jest operacja mno
enia analogowego. W szczególnym przypadku w
a
ciwo

ta mo
e by
wykorzystana do modulacji amplitudowej sygna
ów. Zmieniaj
c obci

enie przebieg odpowiednio podnosi si
lub opuszcza tworz
c tzw. `z
by'.

---