Politechnika Świętokrzyska w Kielcach |
||||
Laboratorium elektroniki |
||||
Ćwiczenie nr: 5 |
Badanie wzmacniacza na tranzystorze bipolarnym
|
Zespół nr 4:
3. Osowski Wojciech |
||
Data wykonania ćwiczenia: 5.11.2001 |
Data oddania: 19.11.2001 |
|
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zaprojektowanie wzmacniacza małej mocy na tranzystorze bipolarnym
(NPN).
2. Schemat pomiarowy:
Parametry układu:
C2 = 2,2 μF
RC=1,8 kΩ
C1 = 2,2 μF
RL = 1 kΩ
Tabela pomiarowa:
dla charakterystyki częstotliwościowej kU = U2 / U1 = F ( f )
f(kHz) |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
1 |
2 |
5 |
10 |
20 |
50 |
100 |
200 |
500 |
750 |
1000 |
U2 |
2 |
2,6 |
2,8 |
3 |
2,95 |
2,95 |
2,95 |
2,95 |
2,9 |
2,9 |
2,9 |
2,6 |
2,2 |
2,1 |
2 |
U1 (mV) |
2,7 |
2,8 |
2,7 |
2,75 |
2,7 |
2,75 |
2,75 |
2,8 |
2,75 |
2,75 |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
2,7 |
kU (U2/U1) |
74 |
92 |
103 |
109 |
109 |
107 |
107 |
105 |
105 |
105 |
107 |
96 |
81 |
77 |
74 |
20logku |
37,3 |
39 |
40,2 |
40,7 |
40,7 |
40,5 |
40,5 |
40,4 |
40,4 |
40,4 |
40,5 |
39,6 |
38,1 |
37,7 |
37,3 |
fd(UWYJgr)= 75 Hz fg(UWYJgr)=970 kHz
Szerokość pasma przenoszenia Δf=fg-fd=970000-75=969925 Hz
b) dla charakterystyki częstotliwościowej ϕ = F (t)
f(kHz) |
0,05 |
0,75 |
0,1 |
0,12 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
t (ms) |
-15 |
-8 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
-0,5 |
-0,25 |
ϕ |
-90 |
-36 |
36 |
50 |
72 |
108 |
126 |
135 |
c) dla charakterystyki częstotliwościowej U2 = F (U1) dla f = 100 kHz
U2 (V) |
1 |
1,6 |
1,7 |
4,25 |
4,875 |
5,25 |
6 |
7 |
7 |
U1 (mV) |
10 |
15 |
38 |
47,5 |
62,5 |
80 |
105 |
205 |
250 |
4.Przykładowe wzory:
Wyznaczanie podstawowych parametrów tranzystora:
UCC=20 V
IB=20 μA
UCE =10 V ( z charakterystyki )
UBE=0,7 V
RB= ( UCE - UBE ) / IB
RB = 965 kΩ
RC=1,8 kΩ
kU = U2 / U1
ϕ = 180 + t * f *360
5.Uwagi i wnioski:
Wzmacniacz zbudowano na podstawie tranzystora BC 107. Głównym zadaniem wzmacniacza jest wzmacnianie sygnału małej częstotliwości (akustycznej). Wzmacniacz powinien być zasilany ze źródła stabilizowanego, gdyż zmiany napięcia zasilania powodują przesunięcie punktu pracy tranzystora, co może wpływać na odkształcenia wzmacnianego sygnału. Dla badanego wzmacniacza zmierzyliśmy amplitudę odczytaną z oscyloskopu i następnie wykreśliliśmy charakterystykę odczytu w zależności od częstotliwości generatora.
Dla częstotliwości f<10 Hz następuje brak wzmocnienia. Prąd IB powinien mieć wartość taką, aby potencjał kolektora był równy w przybliżeniu połowie napięcia zasilania, gdyż wtedy wzmacniacz osiąga największą sprawność.
Po przeprowadzeniu pomiarów stwierdziliśmy, że wzmocnienie napięciowe wzmacniacza wzrasta prawie liniowo wraz ze wzrostem częstotliwości (do 200 Hz) dalej ustala się na stałym poziomie (do 100000 Hz) i ponownie opada, gdy częstotliwość przekroczy 100000 Hz .
Na podstawie charakterystyki częstotliwościowej wyznaczyliśmy pasmo
przenoszenia w zaprojektowanym wzmacniaczu. Pasmo przenoszenia wzmacniacza mieści się w przedziale od 75 Hz do 970 kHz.