• 4.2 Charakterystyka statyczna tranzystora

  • Kolektor

    Napięcie kolektora Uce [V]

    1

    6

    12

    18

    Baza

    Prąd kolektora Ice [mA]

    Prąd bazy

    Ibe [μA]

    20

    1,1

    1,1

    1,9

    2,1

    40

    3,9

    4,1

    4,5

    4,9

    60

    5,1

    6,6

    7,2

    7,7

    80

    8,5

    9,2

    10,1

    11,3

    100

    11,2

    12,1

    13,6

    15

    120

    14,2

    >15

    >15

    >15

    140

    >15

    >15

    >15

    >15

    0x08 graphic
    Współczynnik wzmocnienia β = (11,3-7,7) / (0,08-0,06) = 3,6 / 0,02 = 180

    Wnioski - przy napięciu panującym między kolektorem a emiterem tranzystora możemy uzyskać na wyjściu prąd o znacznie większym natężeniu, niż wpływający do bazy tranzystora. W efekcie obserwujemy znaczące wzmocnienie prądu płynącego przez tranzystor.0x08 graphic

    • 4.3 Tranzystorowy wzmacniacz przekaźnikowy

    Prąd zadziałania

    Izd = 13 mA

    Prąd zwalniania

    Izw = 6,8 mA

    Prąd histerezy działania przekaźnika

    Ih = Izd - Izw = 13 mA - 6.8 mA = 6,2 mA

      • 4.3.1 Fotoelektryczny przetwornik przesunięcia

    Przy wartości Ibe około 90 μA lampka zapaliła się. Pod wpływem zasłonięcia fotorezystora gasła.

    Wnioski - urządzenie przewodzi prąd tylko w przypadku skierowania na nie wiązki światła. Po zasłonięciu fotorezystora układ nie przewodził prądu.

      • 4.3.2 Konduktometryczny przetwornik poziomu cieczy

    Po zanurzeniu elektrod w wodzie wodociągowej lampka zapaliła się, natomiast po wyjęciu elektrod zgasła.

    Wnioski - woda wodociągowa, w odróżnieniu od wody destylowanej, przewodzi prąd elektryczny, dzięki występującej w niej zanieczyszczeniom (jonom).

      • 4.4.1 Rezystor w obwodzie prądu stałego

      • Napięcie zasilacza [V]

        Prąd w rezystorze [mA]

        Opór rezystora [Ω]

        0

        0

        -

        2

        2

        1000

        4

        4

        1000

        6

        6,1

        983,6

        8

        8,3

        963,9

        10

        10,4

        961,5

        12

        11,6

        1034,5

        14

        13,6

        1029,4

        16

        >15

        -

        0x08 graphic
        Średnia arytmetyczna Rśr [Ω]

        996,13


        Wnioski - prąd płynący przez rezystor zmienia się proporcjonalnie do przyłożonego napięcia, zaś współczynnikiem proporcjonalności jest opór rezystora.

          • 4.4.2 Działanie stabilistora

          • Ur [V]

            Ir [mA]

            R [ ]

            0

            0

            -

            2

            0

            -

            4

            0

            -

            6

            0

            -

            8

            0

            -

            10

            0

            -

            12

            3,6 [stabilizacja]

            333,3

            Us [V]

            12

            Wnioski - po przyłożeniu do stabilistora pewnego napięcia progowego urządzenie zaczyna przewodzić prąd. Jednocześnie przy rosnącym prądzie stabilistor nie powoduje większego spadku napięcia, lecz utrzymuje je na tym podobnym, stabilnym poziomie. Urządzenie pozwala na elektroniczną stabilizację napięcia.0x08 graphic

            Ur [V]

            Ir [mA]

            11,4

            0

            11,7

            2

            11,7

            4

            12

            6

            12

            8

            0x08 graphic
            12

            10

              • 4.4.3 Tranzystor jako stabilizator prądu

              • Ibe = 30 μA

                Ibe = 50 μA

                Uce [V]

                Ice [mA]

                R [Ω]

                Ice [mA]

                R [Ω]

                0

                0

                -

                0,6

                -

                2

                2

                1000

                5,4

                370,4

                4

                2

                2000

                5,4

                740,7

                6

                2

                3000

                5,5

                1090,9

                8

                2,1

                3809,5

                5,5

                1454,5

                10

                2,1

                4761,9

                5,6

                1785,7

                12

                2,2

                5454,5

                5,7

                2105,3

                14

                2,2

                6363,6

                5,8

                2413,8

                16

                2,3

                6956,5

                6

                2666,7

                18

                2,4

                7500

                6,1

                2950,8

                0x08 graphic
                Wnioski - analizowany tranzystor, przy określonym prądzie wpływającym do bazy, dawał na wyjściu podobną, zbliżoną ilość prądu na wyjściu, pomimo systematycznego zwiększania napięcia przykładanego między kolektorem a emiterem tranzystora. Urządzenie pozwala na elektroniczną stabilizację prądu.







                0x08 graphic

                • 4.5 Właściwości dynamiczne inercyjnego czwórnika RC

                Ux = 0 V

                τ [s]

                Uy [V]

                Uy [V]

                0

                3,5

                2,5

                10

                2,83

                2,06

                20

                2,31

                2,06

                30

                1,89

                1,68

                40

                1,52

                1,37

                50

                1,23

                1,08

                60

                0,99

                0,85

                70

                0,79

                0,67

                80

                0,65

                0,54

                90

                0,52

                0,46

                100

                0,42

                0,36

                110

                0,33

                0,31

                120

                0,26

                0,24

                130

                0,22

                0,2

                140

                0,18

                0,16

                150

                0,14

                0,13

                160

                0,12

                0,1

                170

                0,08

                0,08

                180

                0,07

                0,07

                190

                0,06

                0,05

                200

                0,05

                0,04

                210

                0,03

                0,03

                220

                0,03

                0,02

                230

                0,02

                0,01

                240

                0,01

                0,01

                250

                0,01

                0,01

                260

                0,01

                0,01

                270

                0

                0

                Tt [s] = R [W] × C [F]

                zakładając, że R = 11 MW i C = 4,7 μF.

                Tt = 11000000 * 0,0000047 = 51,7 [s]

                0x08 graphic
                fgr = 1 / (2 * 3,14 * 51,7) = 1 / 324,676 = 0,0031 [Hz]

                0x08 graphic

                Tabelka zbiorcza

                Stała T

                3,5 [V]

                [s]

                2,5 [V]

                [s]

                Metoda graficzna

                1,26

                48,5

                0,98

                53,1

                Z wartości char. skokowej

                1,288

                47,9

                0,92

                56,7

                Wnioski - po odłączeniu zasilania, kondensator czwórnika RC zaczął się stopniowo rozładowywać. Bez względu na napięcie początkowe urządzenia, czas po jakim nastąpiło całkowite rozładowanie się kondensatora był podobny.


                • 4.6 Właściwości statyczne i dynamiczne elektronicznego regulatora impulsowego

                tyc = 22° C

                ty = 22,7° C

                Regulacja e

                A

                +1

                τa = 1

                τb = 9

                10%

                +2

                τa = 3

                τb = 7

                30%

                +3

                τa = 6

                τb = 4

                60%

                +4

                τa = 8

                τb = 1

                89%

                +5

                τa = 9

                τb = 1

                90%

                A = (τa / (τa + τb )) * 100% = (1 / (1+9)) * 100% = 1/10 * 100% = 10%

                0x08 graphic

                Zakres proporcjonalności regulatora Xp = 30° C (od 10° C do 40° C), co stanowi 60% zakresu regulacji regulatora.

                Kp = 100 / Xp = 100 / 30 = 3,33

                Wnioski - regulator pracował z proporcjonalną regulacją przez większość mierzonego zakresu, notując na tym odcinku średni wzrost 26,7% na stopień regulacji.