Politechnika Lubelska	Laboratorium podstaw elektroniki
w Lublinie	Ćwiczenie nr 2
Guzowski Krzysztof		Semestr IV	Grupa: ED4.4	Rok akademicki: 1996/97
Temat ćwiczenia: Badanie tranzystorowych stopni wzmacniających.			Data wykonania: 03.03.1997	Ocena:

1.Charakterystyka dynamiczna.

2. Pomiar oporności wejściowej stopnia.

3. Pomiar oporności wyjściowej stopnia wzmacniającego.

Pomiary dla układu wzmacniacza pracującego w układzie wspólnego emitera.

I. Jednostopniowy wzmacniacz WE

Rys. Tranzystorowy stopień wzmacniający w układzie WE.

Charakterystyka dynamiczna U_wy = f (U_we) f=1000Hz

Uwe V	Uwy V
0.03	0.05
0.04	0.08
0.06	0.13
0.19	0.45
0.50	1.18
0.62	1.42
0.70	1.60
0.85	1.89
1.05	2.23
1.21	2.47

Charakterystyka częstotliwościowa K_u = f (f) Uwe = const.=0,6V

f (Hz)	Uwy (V)	ku (V/V)	ku (dB)
5	0.12	0.20	-13.98
10	0.28	0.47	-6.62
20	0.41	0.68	-3.31
40	0.71	1.18	1.46
80	1.07	1.78	5.02
150	1.28	2.13	6.58
300	1.41	2.35	7.42
500	1.46	2.43	7.72
800	1.42	2.37	7.48
1200	1.42	2.37	7.48
2000	1.4	2.33	7.36
3000	1.46	2.43	7.72
5000	1.4	2.33	7.36
10000	1.41	2.35	7.42
15000	1.4	2.33	7.36
100000	1.08	1.80	5.11
200000	0.63	1.05	0.42
300000	0.14	0.23	-12.64

Ku_min=0.7 ⋅ 2,43 V/V =1,72 V/V

Szerokość pasma zawiera się w następującym przedziale: 60 Hz < f < 150000 Hz

Ugen	V	0,6	1	0,4
Uwy	V	1,4	2,13	0,93
Rd	Ω	1442	1430	1430
Rwe	Ω	1442	1430	1430

Oporność wejściowa

stopnia wzmacniającego R_we

R_we = 1434Ω

Ugen	V	0,6	1	0,4
U”wy	V	1,4	2	0,9
Rd	Ω	1140	1180	1178
Rwy	Ω	1140	1180	1178

Oporność wyjściowa

układu wzmacniającego R_wy

R_wy= 1166Ω

II. Dwustopniowy wzmacniacz WE

Rys. Schemat wzmacniacza dwustopniowego w układzie WE

Charakterystyka dynamiczna U_wy = f (U_we) f=1000Hz

Uwe V	Uwy V
0.014	0.32
0.023	0.53
0.030	0.68
0.041	0.94
0.073	1.67
0.086	1.93
0.104	2.30
0.122	2.61
0.135	2.83

Charakterystyka częstotliwościowa K_u = f (f) Uwe = const.=0,67V

f (Hz)	Uwy (V)	ku (V/V)	ku (dB)
10	1.53	2.28	7.17
20	2.29	3.42	10.68
40	3.08	4.60	13.25
60	4.03	6.01	15.58
100	4.15	6.19	15.84
200	4.18	6.24	15.90
1000	4.22	6.30	15.98
3000	4.13	6.16	15.80
10000	4.16	6.21	15.86
20000	4.12	6.15	15.78
30000	4.07	6.07	15.67
50000	3.97	5.93	15.45
90000	3.79	5.66	15.05
100000	3.72	5.55	14.89
200000	2.97	4.43	12.93
250000	2.60	3.88	11.78
300000	2.21	3.30	10.37
400000	1.35	2.01	6.09
450000	0.71	1.06	0.50
500000	0.12	0.18	-14.94

Ku_min = 14.7 V/V

Szerokość pasma: 10Hz <f < 450000 Hz

III. Jednostopniowy wzmacniacz w układzie WB

Rys. Stopień wzmacniacza tranzystorowego w układzie OB.

Charakterystyka dynamiczna U_wy = f (U_we) f=1000Hz

Uwe V	Uwy V
0.005	0.56
0.013	1.36
0.020	1.92
0.025	2.21
0.033	2.51
0.034	2.54

Ku=2.54V / 0,034V =74.7V/V

Charakterystyka częstotliwościowa K_u = f (f) Uwe = const.=0,017V

f (Hz)	Uwy (V)	ku (V/V)	ku (dB)
5	0.07	4.12	12.29
10	0.12	7.06	16.97
20	0.27	15.88	24.02
40	0.51	30.00	29.54
60	0.71	41.76	32.42
100	0.74	43.53	32.78
150	1.33	78.24	37.87
300	1.59	93.53	39.42
500	1.63	95.88	39.63
1000	1.67	98.24	39.85
6000	1.72	101.18	40.10
50000	1.87	110.00	40.83
100000	2.05	120.59	41.63
200000	2.3	135.29	42.63
400000	2.13	125.29	41.96
500000	1.57	92.35	39.31
600000	0.77	45.29	33.12
650000	0.43	25.29	28.06
700000	0.19	11.18	20.97
750000	0.07	4.12	12.29

Ku_min = 52.3 V/V

Szerokość pasma: 50 Hz < f < 700 KHz

Ugen	V	0,03	0,02	0,01
Uwy	V	2,42	1,92	1,02
Rd	Ω	410	480	530
Rwe	Ω	410	480	530

Oporność wejściowa

stopnia wzmacniającego R_we

R_we = 473,3Ω

Ugen	V	0,033	0,02	0,01
U”wy	V	2,44	1,96	1,04
Rd	Ω	1240	1290	1250
Rwy	Ω	1240	1290	1250

Oporność wyjściowa

układu wzmacniającego R_wy

R_wy= 1260Ω

Jednostopniowy wzmacniacz w układzie WC.

Rys. Schemat ideowy układu WC (wtórnika emiterowego)

f (Hz)	Uwy (V)	ku (V/V)	ku (dB)
5	0.2	0.16	-15.92
10	0.45	0.36	-8.87
20	0.8	0.64	-3.88
40	1.05	0.84	-1.51
100	1.17	0.94	-0.57
200	1.12	0.90	-0.95
5000	1.19	0.95	-0.43
10000	1.18	0.94	-0.50
50000	1.15	0.92	-0.72
80000	1.13	0.90	-0.88
100000	1.11	0.89	-1.03
400000	0.93	0.74	-2.57
450000	0.59	0.47	-6.52
480000	0.39	0.31	-10.12
500000	0.3	0.24	-12.40
550000	0.12	0.10	-20.35
600000	0.05	0.04	-27.96
700000	0.01	0.01	-41.94

Charakterystyka częstotliwościowa K_u = f (f) Uwe = const.=1,25V

Ku_min = 0,67 V/V

Szerokość pasma: 20 Hz < f < 420 KHz

Ugen	V	1,6	1,27	0,85
Uwy	V	1,7	1,2	0,8
Rd	Ω	15080	15010	15000
Rwe	Ω	15080	15010	15000

Oporność wejściowa

stopnia wzmacniającego R_we

R_we = 15030Ω

Ugen	V	1,88	1,27	0,83
U”wy	V	1,8	1,2	0,8
Rd	Ω	260	200	140
Rwy	Ω	260	200	140

Oporność wyjściowa

układu wzmacniającego R_wy

R_wy= 200Ω

Wnioski

Jeżeli tranzystor znajduje się w stanie aktywnym to wówczas pracuje jako wzmacniacz. Zależnie od rodzaju połączenia tranzystora w układzie(układ WE, WB, WC), oraz od klasy(A, B, AB) wzmacniacz może wykazywać różne cechy.

Układ ze wspólnym emiterem-WE jest powszechnie stosowanym typem wzmacniacza w elektroakustyce. Układ ten charakteryzuje: wzmocnienie napięciowe około 6dB, pasmo przenoszenia 60Hz-150kHz, rezystancja wejściowa i wyjściowa większa od 1kΩ. Dwustopniowy wzmacniacz WE charakteryzuje dużo większe wzmocnienie niż w układzie jednostopniowym wynoszące około 25dB, oraz zwiększyło się pasmo przenoszenia od 10Hz do 450kHz.

Układ ze wspólną bazą-WB charakteryzuje: bardzo duże wzmocnienie napięciowe około 35dB, duże pasmo przenoszenia 60Hz-700kHz, mała rezystancja wejściowa około 500Ω, rezystancja wyjściowa większa od 1.2kΩ. Wzmacniacze z WB są stosowane jako wzmacniacze wielkiej częstotliwości dzięki bardzo dużej częstotliwości granicznej zależnej od zastosowanego typu tranzystora(typ BC, BD-tranzystor krzemowy m.cz. małej i dużej mocy; BF, BL-tranzystor krzemowy w.cz. małej i dużej mocy).

Układ ze wspólnym kolektorem-WC tzw. wtórnik emiterowy charakteryzuje małe wzmocnienie napięciowe mniejsze lub równe 1 za to bardzo duże wzmocnienie prądowe, pasmo przenoszenia pomiędzy układem WE a WB, duża rezystancja wejściowa około 15kΩ, mała wejściowa-200Ω.

Zależnie od punktu pracy tranzystora wzmacniacz może pracować w klasie A(punkt pracy tranzystora leży w środku prostej obciążenia), B(punkt pracy tranzystora leży na końcu prostej obciążenia), AB(punkt pracy tranzystora pomiędzy klasą A a B). Punkt pracy tranzystora a zatem i klasę można zmieniając polaryzację bazy, zmieniając wartości rezystorów polaryzujących bazę R₁ R₂.

---