Wzmac elektr 2014-2

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA WYDZIAŁ MECHANICZNY STUDIA WYŻSZE I WYŻSZE ZAWODOWE LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI INSTYTUT POJAZDÓW MECHANICZNYCH i TRANSPORTU

Temat ćwiczenia:

Wykonawcy: Grupa: ...................... Podgrupa: ............... 1. ....................................................................... 2. ....................................................................... 3. ....................................................................... 4. ....................................................................... 5. ....................................................................... 6. ....................................................................... 7. .......................................................................

Badanie wzmacniacza elektronicznego

Rok akad.

200…/…. Data

Semestr

Ćwiczenie prowadził ……….…….

..................................................................

Godzina lekcyjna …………………

Ocena

…………….

Cel : 1. Analiza wpływu elementów wzmacniacza na jego parametry. 2. Wyznaczanie charakterystyk wzmacniacza

Rys. 1. Schemat badanego wzmacniacza elektronicznego

1

Rys. 2. Schemat blokowy układu pomiarowego 1. Pomiar napięć stałych w punkcie pracy wzmacniacza Przebieg ćwiczenia: 1. Połączyć układ pomiarowy według rys. 1. 2. Po włączeniu napięcia zasilania UCC=12V, bez sygnału wejściowego, pomierzyć wartości napięć na bazie, kolektorze i emiterze pierwszego tranzystora. 3. Na podstawie otrzymanych wyników określić wartości prądów i napięć w punkcie pracy tranzystora !!!! Podczas pomiarów sprawdzić stan przełącznika P1!!! 4. Otrzymane wyniki wpisać do tabeli 1. Tabela 1. Rodzaj układu

Wartości pomierzone UB UC UE [V] [V] [V]

UBE [V]

UCE [V]

Wartości obliczone IB IB1 [µA] [µA]

IC [mA]

h21e=

OE

Podczas obliczeń parametrów punktu pracy tranzystora pierwszego stopnia wzmacniacza należy korzystać z zależności 1-6: U BE = U B − U E U CE = UC − U E  U −U B U B I B = 1000 ⋅  CC − R1 R2 

IB1 = U − UC I C = CC R C1 + R C 2

  

U CC − U B R1

(jeżeli P1 w pozycji WYŁ !!!!!)

UCC=12 V; R1=29 kΩ; R2=2,2 kΩ; RC1=RC2=500 Ω

2

(1) (2) (3)

(4) (5) (6)

2. Badanie charakterystyki statycznej wzmacniacza tranzystorowego. Przebieg ćwiczenia: 1. Ustawić częstotliwość generatora sygnałowego f= …….. kHz. 2. Podłączyć generator do wejścia WE1, zmieniając sygnał wejściowy mierzyć sygnał wyjściowy na wyjściu WY1. 3. Ustalać wartości elementów zgodnie z danymi w tabelach. 4. Wyniki pomiarów wpisywać do odpowiednich tabel. Tabela 2. RC= 1000 Ω (P1-wył), CE= 0 µF (P2- poz. 3) UWE1 [mV]

3

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

80

90 100

80

90 100

80

90 100

UWY1 [V] KU [V/V] Tabela 3. RC= 1000 Ω, (P1-wył), CE= 470 µF (P2- poz. 2) UWE1 [mV]

3

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

UWY1 [V] KU [V/V] Tabela 4. RC= 500 Ω (P1-wł), CE=470 µF (P2- poz. 2) UWE1 [mV]

3

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

UWY1 [V] KU [V/V]

3. Badanie charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych wzmacniacza. Przebieg ćwiczenia: 1. Podłączyć generator do wejścia WE1 ,zmieniać częstotliwość sygnału wg wartości podanych w tabelach i mierzyć sygnał na wyjściu WY1 (utrzymywać sygnał wejściowy UWE1=15 mV) 2. Parametry elementów wzmacniacza ustawiać zgodnie z danymi w tabelach. 3. Po każdej zmianie częstotliwości sprawdzać i regulować amplitudę sygnału wejściowego. 4. Wyniki pomiarów wpisywać do odpowiednich tabel. Tabela 5. RC= 1000 Ω (P1-wył), CE= 0 µF(P2- poz. 3), UWE1=15 mV f [kHz] UWY1 [V] KU [V/V] KU/KUO

0.02 0.05

0.1

0.2

0.5

3

1

2

5

10

20

50

100

Tabela 6. RC= 1000 Ω, (P1-wył), CE= 470 µF (P2- poz. 2), UWE1=15 mV f [kHz] UWY1 [V] KU [V/V] KU/KUO

0.02 0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

5

10

20

50

100

20

50

100

Tabela 7. RC= 500 Ω, (P1-wł), CE= 470µF (P2- poz. 2), UWE1=15 mV f [kHz] UWY1 [V] KU [V/V] KU/KUO

0.02 0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

5

10

Na podstawie uzyskanych wyników pomiarowych narysować: −wykresy charakterystyk statycznych (zależność UWY = f(UWE)) dla wzmacniacza tranzystorowego pracującego przy różnych parametrach obwodowych (tabele 2-4). Zaznaczyć wzmocnienia napięciowe i zakresy pracy liniowej wzmacniaczy; −wykresy charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych (Ku = g(f)) wzmacniacza tranzystorowego pracującego przy różnych parametrach obwodowych korzystając z wyników zamieszczonych w tabelach 5-7. Określić częstotliwości graniczne oraz szerokość pasm roboczych wzmacniacza. Uzyskane wyniki zamieścić w tabeli 8. Tabela 8. Każdy student wykonuje ją we wnioskach na podstawie własnych charakterystyk!!! Warunki RC=1000 Ω RC=1000 Ω RC=500 Ω pomiarów CE=0 µF CE=470 µF CE=470 µF fd [kHz] fg [kHz] szerokość pasma B [kHz] KUO [V/V] Zakres liniowości [V] KU statyczne [V/V] Sprawozdanie powinno zawierać : 1. Wypełniony protokół z pomiarów i wyniki obliczeń. 2. Wykonane charakterystyki (aproksymacja wykresów punktowych XY z trzech tabel na jednym układzie współrzędnych) z zaznaczonymi parametrami. 3. We wnioskach z ćwiczenia przedstawić: • wpływ poszczególnych elementów na charakterystyki wzmacniacza, • zniekształcenia liniowe i nieliniowe występujące we wzmacniaczu (na podstawie otrzymanych charakterystyk). Literatura : 1. R. Jeżykowski, J. Majewski „Układy elektroniczne”. S-45925; 2. P. Hempowicz „Elektrotechnika i elektronika”. 50592; S-44363. 3. J. E. Majewski „Elementy radioelektroniczne”.

4