Laboratorium Elektroniki

Temat ćwiczenia: Tranzystory i wzmacniacze.

Cel ćwiczenia

• poznanie właściwości statycznych tranzystora bipolarnego i unipolarnego;

• poznanie budowy, zasady działania oraz podstawowych charakterystyk wzmacniacza tranzystorowego;

• ukształtowanie umiejętności korzystania z katalogów w celu wyszukania i zaznajomienia się z danymi badanych elementów;

• zaznajomienie się z metodyką badań i z przyrządami użytymi do tego celu.

Program ćwiczenia

1. Wyznaczanie charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego.

• zapoznać się z danymi katalogowymi badanego tranzystora;

• zestawić układ pomiarowy na rysunku rys.1;

• ustawić napięcie zasilania i rezystancję R_C na zadaną wartość;

• zmieniając prąd bazy I_B od zera do 0.5 I_Bmax odczytać odpowiednie wartości napięcia U_CE oraz I_C;

• wyniki zapisać w tabeli

UWAGA: Podczas pomiarów nie należy przekraczać dopuszczalnych wartości prądów, napięć oraz mocy (dane katalogowe).

Rys. 1 Układ do badania tranzystora

Tabela 1

IB	ၭ၁
IC	mA
UC	V

Opracowanie wyników pomiarowych.

Na podstawie otrzymanych wyników należy:

1. wykreślić wyznaczone charakterystyki I_C = f(I_B) i U_C = f(I_B);

2. obliczyć rezystancje wyjściowe i wzmocnienie tranzystora dla charakterystycznych punktów pracy;

3. przedstawić wnioski.

2. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza tranzystorowego.

• połączyć układ zgodnie z rys. 1.

• ustalić rezystancję obciążenia R₀ = 5kΩ,

• na wejście wzmacniacza podać sygnał napięcia przemiennego o amplitudzie tak dobranej, by nie występowały zniekształcenia sygnału wyjściowego dla dowolnej częstotliwości (praca w zakresie liniowym);

• częstotliwość generatora zmieniać w zakresie od 10Hz do 100kHz według skali logarytmicznej: 10Hz, 20Hz, 50Hz, 100Hz itd.;

• pomierzyć napięcie skuteczne wejściowe, wyjściowe i przesunięcia czasowe pomiędzy sygnałem wyjściowym i wejściowym.

• Wyniki umieścić w tabeli

Rys.2. schemat wzmacniacza tranzystorowego.

Tabela 2

f [Hz]

UWE[V]

UWY[V]

Δt[s]

K[V/V]

M[dB]

T[s]

ϕ[^0]

Opracowanie wyników pomiarowych.

Na podstawie otrzymanych wyników należy:

1. obliczyć wzmocnienie napięciowe K=Uwe/Uwe [V/V];

2. obliczyć logarytmiczne wzmocnienie M=20logK [dB];

3. obliczyć okres sygnału T=1/f [s];

4. obliczyć opóźnienie fazy ϕ=180⋅Δt/T [⁰]

5. wykreślić częstotliwościowe charakterystyki amplitudową i fazową K=f(f), ϕ=f(f);

6. wykreślić logarytmiczne charakterystyki częstotliwościowe amplitudową i fazową M=f(logf), ϕ=f(logf);

7. przedstawić wnioski.

3. Obserwacja pracy tranzystora bipolarnego jako klucza w układach cyfrowych.

• zestawić układ pomiarowy na rysunku rys.3;

• ustawić napięcie zasilania na 5V;

• zmieniając stan wejść W1 i W2 zgodnie z tabelą zaobserwować odpowiednie wartości napięcia U_CE oraz prądu I_C;

• wyniki zapisać w tabeli.

Rys. 3 Układ do badania tranzystora jako klucza bistabilnego.

Tabela 2

UW1[V]	UW2[V]	IB[mA]	IC[mA]	UCE[V]
0	0
0	5
5	0
5	5

Opracowanie wyników pomiarowych.

Na podstawie otrzymanych wyników należy:

1. utworzyć tabelę stanów logicznych wejść i wyjścia;

2. określić punkt pracy tranzystora dla poszczególnych stanów logicznych;

3. ustalić funkcję logiczną realizowaną przez układ;

4. przedstawić wnioski.

1