KATEDRA ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI

INSTRUKCJA LABORATORYJNA

Ćwiczenie numer : 3

Temat: BADANIE PODSTAWOWYCH UKŁADÓW

WZMACNIACZY TRANZYSTOROWYCH

Bielsko-Biała 2005

Realizację poszczególnych konfiguracji pracy tranzystora wykonuje się poprzez odpowiednie łączenie kondensatorów sprzęgających i blokujących i tak dla konfiguracji : WE - zwarte zaciski 3-0 Wejście l-0 Wyjście 2-0 WC - zwarte zaciski 2-0 Wejście l-0 Wyjście 3-0 WB - zwarte zaciski 1-0 Wejście 3-0 Wyjście 2-0

UWAGA: UKŁADY WZMACNIAJĄCE ZASILANE SĄ NAPIĘCIEM

U_cc= 12V

1. BADANIE WZMACNIACZA TRANZYSTOROWEGO

W UKŁADZIE OE

Badany wzmacniacz z rys. 1. dla zacisków : 1- 0 wejście , 3- 0 wyjście

i zwartych zacisków 2 - 0 stanowi układ w konfiguracji OE .

Rys.1. Badany wzmacniacz dla zacisków : 1- 0 wejście , 2- 0 wyjście ,

zaciski 3 - 0 zwarte stanowi układ w konfiguracji OE .

12. W układzie jak na rys.2 zdjąć charakterystykę dynamiczną

U_wy = f(U_we) dla f =10kHz

Napięcie wejściowe zmieniamy potencjometrem generatora od 0 do 40 mV co 5 mV.

Rys.2. Schemat blokowy do pomiaru charakterystyki U_wy = f(U_we) dla f =10kHz

i charakterystyki K_u = f(f) przy U_we= const.

Tabela

f = 10 kHz
Uwe , mV	Uwy , mV
0
5
.

2. Zdjąć charakterystykę częstotliwościową

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

dla następujących częstotliwości:

60Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz,

8kHz, 12kHz, 20kHz, 50kHz, 70kHz, l 00kHz.

Pomiary należy przeprowadzić w układzie jak na rys. 2 .

Tabela

Uwe = 25 mV
f , Hz	Uwy , mV
60
125
.

3. Pomiar charakterystyki K_u=f(R_o) dla f=const.=10 kHz,

U_we=const.=25 mV

Pomiar przeprowadzić w układzie pomiarowym, przedstawionym na rys.3 dla

następujących wartości rezystancji obciążenia:

R_o= 1k, 2k, 3k, 4k, 5k, 6k, 7k, 8k, 9k, 10kΩ.

Rys.3. Schemat blokowy do pomiaru charakterystyki K_u = f(R_o) przy U_we= const.

Tabela

f = 10kHz , Uwe = 25 mV
Ro , kΩ	Uwy , mV	Ku
1
2
.

4. Pomiar modułu impedancji wejściowej.

Moduł impedancji wejściowej wzmacniacza mierzymy w układzie pomiarowym jak na rys.4. metodą pośrednią, stosując na jego wejściu szeregowy rezystor dekadowy R o znanej wartości rezystancji, której wartość należy dobrać w zależności od układu badanego wzmacniacza.

Dla wzmacniacza w układzie OE rezystor dekadowy ustawić na R₁=600 Ω.

Z pomiaru napięcia na wyjściu wzmacniacza w przypadku:

• gdy rezystor R jest podłączony (U_wy1)

• gdy rezystor R jest zwarty (U_wy2)

określamy na podstawie wzoru 1 impedancję wejściową Z_we.

( 1 )

Pomiary przeprowadzić dla napięcia wejściowego U_we=25mV

o częstotliwości f =10kHz.

Rys.4. Schemat blokowy do pomiaru impedancji wejściowej .

5 Pomiar impedancji wyjściowej.

Moduł impedancji wyjściowej wzmacniacza mierzymy metodą porównawczą stosując układ przedstawiony na rys.5.

W tym celu należy zmierzyć napięcie sygnału U_wy1, na wyjściu wzmacniacza, bez rezystora dekadowego R, następnie podłączamy rezystor dekadowy i zmieniamy jego rezystancję R tak, aby woltomierz wskazywał:

( 2 )

Przy takim wskazaniu woltomierza wartość rezystancji rezystora dekadowego jest równa modułowi impedancji wyjściowej wzmacniacza.

Pomiary wykonać dla napięcia wejściowego U_we=25mV o częstotliwości f=l0 kHz.

Rys.5. Schemat blokowy do pomiaru impedancji wyjściowej

B. BADANIE WZMACNIACZA TRANZYSTOROWEGO

W UKŁADZIE OC. (WTÓRNIKA EMITEROWEGO)

Badany wzmacniacz z rys. 1. dla zacisków : 1- 0 wejście , 3- 0 wyjście

i zwartych zacisków 2 - 0 stanowi układ w konfiguracji OC .

1. W układzie jak na rys.2 zdjąć charakterystykę dynamiczną

U_wy = f(U_we) dla f =10kHz

Napięcie wejściowe zmieniamy potencjometrem generatora od 0 do 5,0 V co 0,5 V.

Tabela

f = 10 kHz
Uwe , V	Uwy , V
0
0,5
.

2. Zdjąć charakterystykę częstotliwościową

K_u = f(f) przy U_we= const. = 1,5 V

dla następujących częstotliwości:

60Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz,

8kHz, 12kHz, 20kHz, 50kHz, 70kHz, l 00kHz.

Pomiary należy przeprowadzić w układzie jak na rys. 2 .

Tabela

Uwe = 1,5V
f , Hz	Uwy , mV
60
125
.

3. Pomiar modułu impedancji wejściowej.

Moduł impedancji wejściowej wzmacniacza mierzymy w układzie pomiarowym jak na rys.4. Pomiary przeprowadzić dla napięcia wejściowego U_we=1,5V

o częstotliwości f=10 kHz w analogiczny sposób jak w punkcie A/4.

UWAGA: rezystor dekadowy ustawić na R=600 Ω

4. Pomiar impedancji wyjściowej.

Pomiary wykonać dla napięcia wejściowego U_we=1,5V o częstotliwości f=10 kHz

w analogiczny sposób jak w punkcie A/5.

C. BADANIE WZMACNIACZA TRANZYSTOROWEGO

W UKŁADZIE OB.

Badany wzmacniacz z rys. 1. dla zacisków : 3- 0 wejście , 2- 0 wyjście

i zwartych zacisków 1 - 0 stanowi układ w konfiguracji OB .

1. W układzie jak na rys.2 zdjąć charakterystykę dynamiczną

U_wy = f(U_we) dla f =10kHz

Napięcie wejściowe zmieniamy potencjometrem generatora od 0 do 4,5V co 0,5V.

Tabela

f = 10kHz
Uwe , V	Uwy , V
0
0,5
.

2. Zdjąć charakterystykę częstotliwościową

K_u = f(f) przy U_we= const. = 1,0 V

dla następujących częstotliwości:

60Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz,

8kHz, 12kHz, 20kHz, 50kHz, 70kHz, l 00kHz.

Pomiary należy przeprowadzić w układzie jak na rys. 2 .

Tabela

Uwe = 1V
f , Hz	Uwy , mV
60
125
.

3. Pomiar modułu impedancji wejściowej.

Moduł impedancji wejściowej wzmacniacza mierzymy w układzie pomiarowym jak na rys.4. Pomiary przeprowadzić dla napięcia wejściowego U_we=1,0V

o częstotliwości f=10 kHz w analogiczny sposób jak w punkcie A/4.

UWAGA: rezystor dekadowy ustawić na R=600 Ω

4. Pomiar impedancji wyjściowej.

Pomiary wykonać dla napięcia wejściowego U_we=1,0V o częstotliwości f=10 kHz

w układzie pomiarowym jak na rys.6 w analogiczny sposób jak w punkcie A/5.

Opracowanie wyników pomiarów:

1. Z wykreślonej charakterystyki U_wy=f(U_we) wyznaczyć zakres pracy liniowej wzmacniacza oraz wyznaczyć wzmocnienie napięciowe
   

w zakresie liniowym.

2. Wykreślić charakterystykę amplitudowo-częstotliwosciową K_u [dB] = f (logf )

oraz K_u [V/V] = f (logf )

• wyznaczyć częstotliwość graniczną f_d i f_g, przy której wzmocnienie

maleje o 3 dB (
) ,

• wyznaczyć szerokość pasma przenoszenia B.