Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium elektroniki
Ćwiczenie	Temat: Projektowanie wzmacniaczy		Zespół nr 4:
numer:	na bazie tranzystora		1) Jarosław Misztal
	bipolarnego.		2) Konrad Kamizela
5			3) Sławomir Kata
Data wykonania ćwiczenia:		Ocena:		WEAiI grupa 23 B
2.11.2000

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zaprojektowanie wzmacniacza na bazie tranzystora bipolarnego.

2. Schemat pommiarowy układu z dzielnikiem napięciowym (potencjometryczny)

3. Wzory i obliczenia związane z projektowaniem wzmacniacza

Warunkami naszego projektowania było wzmocnienie prądowe, napięcie wejściowe oraz impedancja wejściowa. W pierwszej kolejności wyliczyliśmy wartość rezystora RE :

Wartość impedancji wejściowej miała być większa od 10 kΩ. My obraliśmy impedancję wejściową równą 100 kΩ. Współczynnik wzmocnienia przyjęliśmy 400 (z pomiarów w ćwiczeniu, w którym badaliśmy tranzystor bilpolarnym). Zatem wartość rezystancji RE wynosi:

Przyjęliśmy taką wartość rezystora RE , ponieważ najbliższa możliwa wartość rezystora była właśnie równa 270 Ω. Następnie obliczyliśmy wartość rezystancji RC. W tym celu należało wyprowadzić odpowiedni wzór:

Ponieważ warość prądu emitera jest przybliżona do warości prądu kolektora, a wartość napięcia bazy jest przybliżona do napięcia emitera wolno nam było w ten sposób przekształcić wzór na wzmocnienie napięciowe. Z warunków projektu wzmocnienie napięciowe miało być równe 5, zatem możemy obliczyć wartość rezystancji RC:

Rc = ku RE = 5 · 270 = 1350 ≅ 1200 Ω

Podobnie jak w przypadku RE musieliśmy przyjąć wartość przybliżoną, ponieważ nie mieliśmy dostępu do takiego rezystora(o wartości 1350 Ω). Mając wyznaczone Rc i RE możemy wyliczyć wartość maksymalnego prądu w układzie:

Następnie wyliczymy prąd kolektora, bazy oraz emitera tranzystora:

Dzięki powyższym obliczeniom możemy wyznaczyć napięcie na rezystorze RE, które nam będzie potrzebne do określenia rezystancji R1 i R2.

UE = RE IE = 270 0,00356 = 0,9625 V

Korzystacjąc o oczek napięciowych możemy obliczyć odpowiednie napięcia na rezystancjach R1 i R2. Zatem mają one wartości:

Pozostało tylko wyliczyć wartości rezystancji R1 i R2.Prąd płynący przez rezystancję R1 powinien być 10 razy większy od prądu bazy, natomiast prąd płynący przez rezystancję R2 9 razy większy. Wynoszą one:

Ponieważ nie było dostępnych rezystorów o wyliczonych wartościach przybliżyliśmy je do 22kΩ i 110 kΩ.

4. Badanie wzmocnienia

Pierwszy pomiar wzmocnienia wykonaliśmy dla układu bez obciążenia

Następnie obciążyliśmy układ rezystancją o wartości równej rezystancji kolektora. Wzmocnienie miało wartość

Po zbocznikowaniu rezystancji kolektora kondensatorem o wartości 1 μF wzmocnienie było równe

5. Wnioski

Przy sprawdzeniu napięcia na kolektorze okazało się, że jest ono równe 5 V. Powinno mieć wartość połowy napięcia wejściowego czyli 6 V. Dlatego też należało zwiększyć rezystancję R1 lub zmniejszyć rezystancję R2. Ponieważ za duża była różnica między posiadanymi przez nas rezystorami o większej wartości zwiększyliśmy rezystancję R1 do 33 kΩ. Okazało się, że po tej zmianie napięcie na kolektorze było równe 5.99 V .

Zaobserwowaliśmy, że po obciążeniu układu rezystancją, wzmocnienie napięciowe spadło prawie o połowę, natomiast po zbocznikowaniu rezystancji kondensatorem elektrolitycznym o wartości 1 μF, w stosunku do wzmocnienia układu niobciążonego, wzrosło blisko 5 krotnie.

Pomimo braku rezystorów o wartościach przez nas wyliczonych, nie zaobserwowaliśmy odkształceń napięcia wyjściowego.