Politechnika Krakowska im. T. Kościuszki Laboratorium elektroniki
|
WIEiK |
|||
Ćw. nr 3 WZMACNIACZE TRANZYSTOROWE |
Data wyk. Ćw.
|
|||
WYKONALI: Jurgała Sebastian Kołaczek Krzysztof Kaźmierski Konrad Korcyl Jacek Kolber Marcin Kasprzyk Paweł
|
GRUPA 32 |
ZESPÓŁ 3 |
Ocena:
|
Podpis: |
Wstęp:
Podstawowa funkcja wzmacniacza - zwiększenie mocy sygnału może być zrealizowana przez zastosowanie w układzie wzmacniających elementów czynnych, takich jak tranzystory bipolarne i unipolarna. Trzy elektrody tranzystora bipolarnego można w różny sposób dołączyć do obciążenia i źródła sygnału. Od sposobu połączenia w znacznym stopniu zależą właściwości wzmacniacza.
Układ wspólnego emitera (WE) - w którym sygnał jest doprowadzony między emiter i bazę, a obciążenie jest włączone między kolektor i emiter.
Najpowszechniej stosowaną konfiguracją tranzystora bipolarnego we wzmacniaczu małej częstotliwości jest układ ze wspólnym emiterem. Ma on następujące własności: w zakresie małych i średnich częstotliwości, przy obciążeniu rezystancyjnym układ odwraca fazę sygnału wejściowego o 180, zapewnia dość duże wzmocnienie napięciowe i prądowe oraz duże wzmocnienie mocy, rezystancja wejściowa układu jest umiarkowanie mała, zaś wyjściowa umiarkowanie duża.
Wykonanie ćwiczenia:
Schemat układu pomiarowego:
Opis układu:
R1, R2, RE, Rc - polaryzują tranzystor - odpowiadają za punkt pracy tranzystora
RE, Rc - dodatkowo zapewniają obciążenie dla prądu stałego
Re - tworzy pętle ujemnego sprzężenia zwrotnego dla prądu stałego, stabilizując w ten sposób prądy emitera i kolektora a tym samym punkt pracy tranzystora
C1, C2 - izolują układ polaryzacji tranzystora przed wpływem prądów stały ze źródła lub
odbiornika
CE - stanowi zwarcie dla zmiennej części sygnału
Doświadczenie 1
Badanie wpływu zmiany częstotliwości na sygnał wyjściowy
Pomiarów dokonaliśmy utrzymując napięcie wejściowe na stałym poziomie.
Lp. |
f [Hz] |
UWY/UWE |
1 |
10 |
22,7 |
2 |
30 |
45,4 |
3 |
60 |
54,5 |
4 |
100 |
63,6 |
5 |
300 |
72 |
6 |
600 |
72,7 |
7 |
800 |
72,7 |
8 |
1000 |
72,7 |
9 |
3000 |
72,7 |
10 |
6000 |
72,7 |
11 |
9000 |
72,7 |
12 |
10000 |
72,7 |
13 |
30000 |
71 |
14 |
60000 |
63,6 |
15 |
90000 |
50 |
16 |
100000 |
45,4 |
17 |
300000 |
22,7 |
18 |
500000 |
22,7 |
19 |
700000 |
13,6 |
fd= 38 [Hz]
fg= 88 [kHz]
2. Wyznaczanie rezystancji wejściowej wzmacniacza.
a) układ z kondensatorem CE :
U1 = 40 [mV], U2 = 30 [mV] R= 1 [kΩ]
UR = U1 - U2 = 10 [mV]
I1 =
= 10 [μA]
= 4 [kΩ] (dla 1[kHz] na wejściu)
b) układ bez kondensatora CE :
U1 = 50 [mV], U2 = 40 [mV]
UR = U1 - U2 = 10 [mV]
I1 =
= 10 [μA]
= 5 [kΩ] (dla 1[kHz] na wejściu)
3. Wnioski.
Dla badanego wzmacniacza w układzie OE zaobserwowano częstotliwość graniczną górną około 88 [kHz], natomiast częstotliwość dolną około 38 [Hz]. Obliczona rezystancja wejściowa wyniosła 4 [kΩ]. Po wypięciu CE jej wartość wzrosła do 5 [kΩ].. Wynika stąd, że kondensator CE reprezentujący sprzężenie zwrotne napięciowe-szeregowe zmniejsza rezystancję wejściową i wyjściową wzmacniacza.. Zjawisko to jest wynikiem zmiany admitancji wejściowej układu. W wyniku załączenia kondensatora CE zmieniają się parametry wejściowe układu. Zostaje zwierana składowa zmienna sygnału przy wzroście częstotliwości a przez to maleje wpływ sprzężenia zwrotnego.
Rezystancje wejściową układu wyznaczamy poprzez dołączenie na wejście układu opornika o znanej oporności pozwalającego na określenie prądu wejściowego przy znanych napięciach przed opornikiem i za nim. Mając dane napięcie i prąd wejściowy oraz traktując wzmacniacz jako czwórnik obliczamy rezystancje wejściową z ich stosunku