PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Podobne dokumenty
PRACOWNIA ELEKTRONIKI

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Ćwiczenie - 4. Podstawowe układy pracy tranzystorów

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

Ćwiczenie 2: pomiar charakterystyk i częstotliwości granicznych wzmacniacza napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Wzmacniacze operacyjne

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Politechnika Białostocka

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 3 Proste przyrządy elektroniczne

Ćwiczenie 12 Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnego emitera. Cel ćwiczenia

ĆWICZENIE NR 1 TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem unipolarnym

Ćwiczenie 1: Pomiar parametrów tranzystorowego wzmacniacza napięcia w układzie wspólnego emitera REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, WYDZIAŁ PPT I-21 LABORATORIUM Z PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI 2

Ćwiczenie 7 PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

Opracowane przez D. Kasprzaka aka 'master' i D. K. aka 'pastakiller' z Technikum Elektronicznego w ZSP nr 1 w Inowrocławiu.

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Systemy i architektura komputerów

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Tranzystory bipolarne

WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY.

Badanie wzmacniacza niskiej częstotliwości

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Politechnika Białostocka

Ćwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET

Tranzystor bipolarny LABORATORIUM 5 i 6

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

TRANZYSTOROWY UKŁAD RÓŻNICOWY (DN 031A)

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

Ćwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy

Badanie diody półprzewodnikowej

Zastosowania nieliniowe wzmacniaczy operacyjnych

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Bierne układy różniczkujące i całkujące typu RC

Wzmacniacz tranzystorowy

Ćw. 2: Wprowadzenie do laboratorium pomiarowego

Zespół Szkół Łączności w Krakowie. Badanie parametrów wzmacniacza mocy. Nr w dzienniku. Imię i nazwisko

Ćwiczenie 3 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Ćw. 7 Wyznaczanie parametrów rzeczywistych wzmacniaczy operacyjnych (płytka wzm. I)

Tranzystor bipolarny

PRZERZUTNIKI BI- I MONO-STABILNE

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie wzmacniacza różnicowego i określenie parametrów wzmacniacza operacyjnego

Podstawy Elektroniki dla Elektrotechniki. Badanie własności wzmacniaczy napięciowych

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

Wzmacniacz tranzystorowy

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

Ćwiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp

L ABORATORIUM UKŁADÓW ANALOGOWYCH

Ćwiczenie 21 Temat: Komparatory ze wzmacniaczem operacyjnym. Przerzutnik Schmitta i komparator okienkowy Cel ćwiczenia

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych Laboratorium 1

L ABORATORIUM UKŁADÓW ANALOGOWYCH

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

Ćwiczenie nr 28. Badanie oscyloskopu analogowego

Tranzystory bipolarne elementarne układy pracy i polaryzacji

ĆWICZENIE ZASILACZE. L a b o r a t o r i u m Elektroniki 2. Zakład EMiP I M i I B

WZMACNIACZ OPERACYJNY

Ćwiczenie nr 4 Tranzystor bipolarny (npn i pnp)

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

Elektronika. Wzmacniacz operacyjny

Ćwiczenie 13. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnej bazy. Cel ćwiczenia

Zapoznanie z przyrządami stanowiska laboratoryjnego. 1. Zapoznanie się z oscyloskopem HAMEG-303.

TRANZYSTORY BIPOLARNE

PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C

Podstawowe układy pracy tranzystora bipolarnego

Badanie właściwości multipleksera analogowego

Ćwiczenie 14. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnego kolektora. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 10 Temat: Własności tranzystora. Podstawowe własności tranzystora Cel ćwiczenia

Ćwiczenie nr 05 1 Oscylatory RF Podstawy teoretyczne Aβ(s) 1 Generator w układzie Colpittsa gmr Aβ(S) =1 gmrc1/c2=1 lub gmr=c2/c1 gmr C2/C1

Ćwiczenie - 9. Wzmacniacz operacyjny - zastosowanie nieliniowe

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

Rys.1. Układy przełączników tranzystorowych

Podstawy obsługi oscyloskopu

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Wzmacniacze napięciowe z tranzystorami komplementarnymi CMOS

WZMACNIACZE OPERACYJNE Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Laboratorium elektroniki. Ćwiczenie E08IS. Wzmacniacz operacyjny. Wersja 1.0 (20 kwietnia 2016)

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ OPERACYJNY

ZASADA DZIAŁANIA miernika V-640

WZMACNIACZ OPERACYJNY

1. Wstęp teoretyczny.

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie liniowych układów ze wzmacniaczem operacyjnym (2h)

Badanie układów aktywnych część II

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL

Laboratorium Elektroniki

Rys Schemat parametrycznego stabilizatora napięcia

Transkrypt:

PRACOWNIA ELEKTRONIKI Ćwiczenie nr 4 Temat ćwiczenia: Badanie wzmacniacza UNIWERSYTET KAZIMIERZA WIELKIEGO W BYDGOSZCZY INSTYTUT TECHNIKI 1. 2. 3. Imię i Nazwisko 1 szerokopasmowego RC 4. Data wykonania Data oddania Ocena Kierunek Rok studiów Grupa

Ćwiczenie nr 4 Badanie wzmacniacza szerokopasmowego RC 2 1. Przyrządy : Badany układ ; Zasilacz ; Generator przebiegów sinusoidalnych ; Oscyloskop dwukanałowy ; Dwa przewody z wtyczkami bananowymi do zasilania ; Dwa przewody koncentryczne ze złączami BNC i wtyczkami bananowymi ; Przewód koncentryczny ze złączami BNC ; Trójnik BNC. 2. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie budowy i działania tranzystorowego wzmacniacza szerokopasmowego RC z pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. 3. Opis układu Układ jest zbudowany przy użyciu tranzystora BC 211. W obwodzie bazy znajdują się rezystory R 1 i R 2, w obwodzie kolektora rezystor R C i w obwodzie emitera rezystor R E. Sygnał wejściowy jest podawany przez kondensator elektrolityczny 22 µf. Emiter jest blokowany za pomocą kondensatora elektrolitycznego 100 µf. Dla celów dydaktycznych we wzmacniaczu zastosowano klucz K. W warunkach normalnej pracy wzmacniacza klucz ten jest zamknięty. Obejrzeć uważnie wzmacniacz i zidentyfikować jego elementy składowe i połączenia pomiędzy nimi. Zwrócić uwagę na sposób opisu rezystorów : rezystor R 2 ma napis 2K2 co oznacza rezystancję 2,2 kω. Podobnie, rezystor R E ma napis K27, co oznacza rezystancję 0,27 kω. Rezystor kolektorowy jest opisany za pomocą kodu barwnego.

3 Rozkład napięć stałych i prądów w obwodzie teoria Rozważmy sytuację, gdy włączone jest zasilanie U CC, ale na wejście nie podany jest sygnał. Przez rezystory R 1 i R 2 płynie prąd. Rezystory te stanowią oporowy dzielnik napięcia, który doprowadza część napięcia U CC do bazy. Pod wpływem tego napięcia płynie prąd bazy. Prąd bazy I B wywołuje przepływ prądu kolektora I C i emitera I E. Na rezystorach R C i R E pojawiają się spadki napięć. Ilościowo można to opisać następująco : R2 R U B = U 1 + R2 CC U E = U B 0,6V (aby mógł płynąć prąd bazy, napięcie na bazie musi być wyższe od napięcia na emiterze o około 0,6V.). I E = Traktując tranzystor jako węzeł prądowy można napisać : U R E E Ponieważ I B << I C, I E I C, zatem, I C I B + I C = I E R U E U 2 CC 0,6V = R1 + R2 RE RE Z powyższego wzoru wynika, że prąd kolektora zależy od napięcia zasilania U CC i rezystorów R 1, R 2 i R E. We wzorze nie występuje rezystor R C. Zatem, wbrew intuicji prąd kolektora nie zależy od rezystora kolektorowego R C! Nie zależy też od tranzystora, tzn. od jego parametrów (np. współczynnika prądowego β), które są silnie zależne od temperatury. Rezystancja rezystorów nie zależy od temperatury, a zatem i prąd kolektora w opisanym układzie nie zależy od temperatury. Prąd kolektora I C wywołuje spadek napięcia na rezystorze kolektorowym R C : U RC = I C R C Dlatego napięcie na kolektorze jest niższe od napięcia zasilania o ten spadek : U C = U CC - U RC 4. Pomiar napięć stałych Włączyć zasilacz i nastawić napięcie 12 V. Doprowadzić to napięcie do zacisków zasilania wzmacniacza. Jeden z przewodów z wtyczkami bananowymi użyć do połączenia ujemnego bieguna zasilacza z gniazdkiem masy a drugi przewód do połączenia dodatniego bieguna zasilacza z gniazdkiem + 12 V. Włączyć oscyloskop. Uruchomić tylko kanał A, przełącznik DC, wartość 2V/DIV, zero na dole ekranu. Wejście wzmacniacza pozostawić otwarte i w tych warunkach zmierzyć napięcie stałe

4 na zasilaniu kolektora, bazie i emiterze. Dla zwiększenia dokładności przy pomiarze napięć na bazie i emiterze zwiększyć czułość oscyloskopu do 1V/DIV lub 0,5V/DIV. Wyniki zebrać w tabeli 1. Tabela 1. Napięcia stałe na bazie, emiterze i kolektorze Punkt pomiarowy Napięcie obliczone [V] Napięcie zmierzone [V] Baza - U B Emiter - U E Kolektor U C 5. Pomiar współczynnika wzmocnienia przy zamkniętym kluczu K UWAGA! Oscyloskop, generator i zasilacz łączyć do tego samego rozgałęźnika sieciowego. W przeciwnym wypadku mogą wystąpić zakłócenia sieciowe na poziomie 10 mv ss. Włączyć generator. Nastawić częstotliwość 1 khz i zakres napięcia kilkadziesiąt mv. Do wejścia oscyloskopu, za pomocą trójnika dołączyć dwa przewody koncentryczne. Jednym z nich doprowadzić sygnał do kanału A oscyloskopu, drugim do wejścia wzmacniacza. W kanale A oscyloskopu nastawić przełącznik w pozycję AC (Alternative Current napięcie zmienne), czułość 10 mv/div. W generatorze podstawy czasu nastawić przełącznik SOURCE w pozycję INT. Dobrać odpowiednią prędkość podstawy czasu przełącznikiem TIME/DIV, poziom wyzwalania pokrętłem LEVEL i obserwować sygnał. Za pomocą pokrętła regulacji amplitudy generatora nastawić sygnał wejściowy U 1 = 20 mv ss (napięcie międzyszczytowe). Uruchomić kanał B oscyloskopu. Przełącznik w pozycji AC, czułość 1V/DIV. Do wejścia kanału B doprowadzić sygnał z wyjścia wzmacniacza punkt pomiarowy C. Zmierzyć wartość międzyszczytową sygnału wyjściowego U 2. Wyliczyć współczynnik wzmocnienia napięciowego ze wzoru : k = U 2 /U 1 = Sporządzić wspólny oscylogram napięcia wejściowego i wyjściowego. Zwrócić uwagę na odwrócenie fazy. Zaznaczyć skalę napięciową i czasową. 6. Pomiar współczynnika wzmocnienia w funkcji częstotliwości Powtórzyć pomiary współczynnika wzmocnienia dla częstotliwości podanych tabeli 2

Tabela 2. Pomiar pasma przenoszenia wzmacniacza: 5 Ustawić: U cc = 12 V, U 1 = 20 mv ss f khz 0.02 0.05 0.1 1.0 2.0 10 100 300 500 800 bez U 2 USZ K u U 2 /U 1 z USZ U 2 K u U 2 /U 1 7. Obserwacja skutków przesterowania wzmacniacza W kanale B przełącznik ustawić w położenie DC, czułość 2V/DIV, zero na dole ekranu. Kanał ten użyć do obserwacji sygnału wyjściowego przy różnych amplitudach sygnału wejściowego. Jeżeli sygnał wejściowy jest mały, to sygnał wyjściowy nie jest zniekształcony. Pojawia się on na tle składowej stałej napięcia około 7 V. Jeżeli sygnał wejściowy jest duży, to sygnał wyjściowy ulega zniekształceniu. Dodatnie i ujemne połówki sinusoidy ulegają obcięciu. Obcięcie od góry następuje na poziomie napięcia zasilania U CC. Wtedy tranzystor nie przewodzi zachowuje się jak otwarty klucz. Przez rezystor kolektorowy nie płynie prąd i na jego obydwu końcach panuje napięcie równe napięciu zasilania. Obcięcie od dołu następuje na poziomie napięcia stałego na emiterze U E. Wtedy tranzystor przewodzi największy prąd zachowuje się jak zamknięty klucz. Zmieniając wartości napięcia wejściowego U 1 odczytać i wpisać w tabelę 3 wartości napięcia wyjściowego U 2. Tabela 3. Pomiar charakterystyki przenoszenia wzmacniacza U 1 mv 0 20 30 50 60 80 100 150 U 2 V 8. Pomiar współczynnika wzmocnienia przy otwartym kluczu K Otworzyć klucz K i obserwować sygnały na bazie, emiterze, kolektorze. Drastyczny spadek współczynnika wzmocnienia jest skutkiem ujemnego sprzężenia zwrotnego, które ma miejsce wtedy, gdy kondensator emiterowy 100 µf jest odłączony. Składowe zmienne prądu emitera płynąc przez rezystor emiterowy sprawia, że na emiterze pojawia się sygnał prawie taki sam jak

6 na bazie (wtórnik emiterowy). Różnica napięć na bazie i emiterze, która faktycznie steruje prądem tranzystora jest bardzo mała. Skutek znaczny spadek współczynnika wzmocnienia. Wyznaczyć współczynnik wzmocnienia : k = U 2 /U 1. Wyniki wpisać do tabeli 2. 9. Opracowanie Opracowanie powinno zawierać : 1. Wykres U 2 = f(u 1 ) tabela 3. Na jego podstawie ustalić zakres wzmocnienia liniowego (Uwe min Uwy max ) 2. Wykresy współczynnika wzmocnienia napięciowego Ku = f(f) tabela 2. Przedstawić wykresy dla układu bez USZ i z USZ. Na podstawie sporządzonych wykresów wyznaczyć metodą graficzną pasmo przenoszenia wzmacniacza. 3. Wnioski i spostrzeżenia dotyczące przeprowadzonych badań oraz otrzymanych wyników.