Ćwiczenie 16. Temat: Wzmacniacz w układzie Darlingtona. Cel ćwiczenia

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

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

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

Ćwiczenie 22. Temat: Przerzutnik monostabilny. Cel ćwiczenia

NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY

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

(a) Układ prostownika mostkowego

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

WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY.

Ćwiczenie 01. Temat: Własności diody Zenera Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia

NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY

Ćwiczenie 23. Temat: Własności podstawowych bramek logicznych. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 15 Temat: Zasada superpozycji, twierdzenia Thevenina i Nortona Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 24 Temat: Obwód prądu stałego RL i RC stany nieustalone. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 26. Temat: Układ z bramkami NAND i bramki AOI..

Rys Filtr górnoprzepustowy aktywny R

Ćwiczenie 17 Temat: Własności tranzystora JFET i MOSFET. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 25. Temat: Obwód prądu przemiennego RC i RL. Cel ćwiczenia

Vgs. Vds Vds Vds. Vgs

NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY

Ćwiczenie 29 Temat: Układy koderów i dekoderów. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 28. Przy odejmowaniu z uzupełnieniem do 2 jest wytwarzane przeniesienie w postaci liczby 1 Połówkowy układ

I= = E <0 /R <0 = (E/R)

Rys Schemat montażowy (moduł KL blok e) Tablica C B A F

Ćwiczenie 31 Temat: Analogowe układy multiplekserów i demultiplekserów. Układ jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU).

Ćwiczenie 27 Temat: Układy komparatorów oraz układy sumujące i odejmujące i układy sumatorów połówkowych i pełnych. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 14 Temat: Pomiary rezystancji metodami pośrednimi, porównawczą napięć i prądów.

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

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

Ćwiczenie 8 Temat: Pomiar i regulacja natężenia prądu stałego jednym i dwoma rezystorem nastawnym Cel ćwiczenia

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem bipolarnym (2 h)

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

Układy i Systemy Elektromedyczne

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM ENERGOELEKTRONIKI. Prowadzący ćwiczenie 5. Data oddania 6. Łączniki prądu przemiennego.

Badanie wzmacniacza operacyjnego

1 Ćwiczenia wprowadzające

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

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

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

ELEKTRONIKA. Generatory sygnału prostokątnego

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

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 3 Temat: Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów Cel ćwiczenia

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Wyznaczanie parametrów diod i tranzystorów

Ćwiczenie 7 PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

Ćwiczenie 9. Mostki prądu stałego. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

Włączanie i wyłączanie tyrystora. Włączanie tyrystora przy pomocy kondensatora Cel ćwiczenia;

Modulatory PWM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Ćwiczenie 9. Mostki prądu stałego. Program ćwiczenia:

Podstaw Elektroniki Cyfrowej Wykonał zespół w składzie (nazwiska i imiona): Dzień tygodnia:

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

Pomiar parametrów tranzystorów

Badanie bezzłączowych elementów elektronicznych

Politechnika Białostocka

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

Tranzystor bipolarny LABORATORIUM 5 i 6

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

TRANZYSTORY BIPOLARNE

Ćwiczenie 6: Lokalizacja usterek we wzmacniaczu napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Uniwersytet Pedagogiczny

Liniowe stabilizatory napięcia

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Ćwiczenie 12 Temat: Prawa Kirchhoffa w obwodach prądu stałego. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie nr 4 Tranzystor bipolarny (npn i pnp)

Ćwiczenie 2 Mostek pojemnościowy Ćwiczenie wraz z instrukcją i konspektem opracowali P.Wisniowski, M.Dąbek

5 Filtry drugiego rzędu

Politechnika Białostocka

SERIA IV. 1. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.

Ćwiczenie 4 Pomiar prądu i napięcia stałego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 7

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

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

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

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

Badanie działania bramki NAND wykonanej w technologii TTL oraz układów zbudowanych w oparciu o tę bramkę.

Wzmacniacze operacyjne

Badanie tranzystorów MOSFET

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI. Temperaturowa zależność statycznych i dynamicznych charakterystyk złącza p-n

Politechnika Białostocka

Podstawowe układy pracy tranzystora bipolarnego

Ćwiczenie 4 Pomiar prądu i napięcia stałego

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI ĆWICZENIE NR 3 L3-1

Politechnika Białostocka

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Politechnika Białostocka

Transkrypt:

Temat: Wzmacniacz w układzie Darlingtona. Cel ćwiczenia Ćwiczenie 16 1. Poznanie zasady pracy układu Darlingtona. 2. Pomiar parametrów układu Darlingtona i użycie go w różnych aplikacjach sterowania. INSTRUKCJA DO WYKONANIA ZADANIA Przestrzegaj zasad BHP przy pomiarach elektrycznych. Zachowaj ostrożność w czasie ćwiczenia. Sprawdź stan elementów zastosowanych w ćwiczeniu oraz narzędzi. Własności układu Darlington są następujące: Wzmocnienie prądowe jest bardzo duże, Impedancja wejściowa jest bardzo duża. Pracę układu Darlingtona przeanalizujemy poniżej: 1. Wzmacnianie prądu przez układ Darlingtona przedstawiono na rys. 6-5-1 Rys. 6-5-1 Układ Darlingtona I C2 =β 2 * Ie 2 =β 2 I E1 =β 2 (1+β 1 )I B1 β 2 *β 1 Z powyższego rysunku: I C2 /I B1 β = β 1* β 2 = 50* 100 = 5000 Współczynnik wzmocnienia tego układu równy 5000 jest dużo większy niż współczynnik wzmocnienia 3 jednego tranzystora. Impedancja wejściowa Zin układu Darlingtona Przykład: Jak przedstawiono na rys. 6-5-1 jeśli wartość prądu Ie ma być równa 1 A, to Zin =? Rozwiązanie: β = β 1* β 2 = 50*100 = 5000 I E = 1A, V E = I E * R E = 10V Vin = 0,6V +0,6V+10V = 11,2V I E = 1A I E I C = β *I B = 5000*I B I B = 1A/5000 = 0,2mA Zin = Vin/I B =11,2V/0,2mA = 56kΩ Przybliżenie Zin: Zin = R E * β 1* β 2 Zin = 10Ω *50*100 = 50kΩ Z powyższej analizy można wyciągnąć następujące wnioski: Wzmocnienie prądowe i impedancja wejściowa układu Darlingtona są dużo większe niż pojedynczego tranzystora Używając różnego typu tranzystorów (n-p-n i p-n-p z rysunku 6-5-2) można zbudować cztery różne układy Darlingtona. Aby otrzymać konfigurację Darlingtona można użyć do tego gotowego układu dostępnego w handlu (tranzystora Darlingtona ), lub zbudować ją samodzielnie zgodnie z rysunkiem 6-5-2. 1

Rys. 6-5-2 Cztery konfiguracje układu Darlingtona NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY 1. KL-22001 podstawowy moduł edukacyjny z laboratorium układów elektrycznych 2. KL-25005 moduł edukacyjny z układem FET 3. Multimetr PROCEDURA A. Pomiar podstawowych parametrów wzmacniacza Darlingtona 1. Ustawić moduł KL-25005 na module KL-22001 (moduł edukacyjny laboratorium z podstawowych układów elektrycznych), poczym zlokalizować blok a. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys 6-5-3 schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-4. Dołączyć do układu za pomocą przewodów potencjometr VR4. Do modułu KL-25005 doprowadzić napięcie stałe +12 V z zasilacza o napięciu ustawionym na stałe znajdującego się w module KL-22001. 2. Dołączyć amperomierze mierzące prądy I B i I C. 3. Ustawić potencjometr VR4 (1 MΩ) na maksimum. Zmierzyć i zapisać w tablicy 6-5-1 wartości prądów I B i I C i 4. Ustawić potencjometr VR4 tak, aby prąd I C osiągnął swoją wartość maksymalną i odczytać na amperomierzu wartość Ic. Kręcąc potencjometrem w sposób ciągły w stronę dolnych wartości rezystancji obserwować, czy prąd Ic jednocześnie wzrasta. 2

5. Ustawić potencjometr VR4 (1 MΩ) na minimum. Zmierzyć i zapisać w tablicy 6-5-1 wartości prądów I B i I C. i 6. Wypełnić tablicę 6-5-1 wartościami obliczonymi z poniższych wzorów: Ai=(1+β 1 ) β 2 =I C /I B Zi = V B /I B (=(1+β 1 ) β 2 *R E, gdzie R E = 10Ω Tablica 6-5-1 VR4\Darlington I B I C Ai V B Zi VR4 -max VR4-min Rys. 6-5-3 Wzmacniacz Darlingtona Rys. 6-5-4 Schemat montażowy (moduł KL-25003 blok c) B Układ sterowany elementem fotoelektrycznym 1. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys. 6-5-5 i schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-6. Dołączyć do układu za pomocą przewodów potencjometr VR4. 2 Do modułu KL 25005 doprowadzić napięcie stałe +12V z zasilacza o napięciu ustawionym na stałe znajdującego się w module KL-22001, 3. Gdy fotorezystor (CDS) jest oświetlany, ustawić potencjometr VR4 (1 MΩ) w takiej pozycji, że przekaźnik wyłączy się. Zmierzyć zapisać w tablicy 6-5-2 wartości napięć V B i V C oraz prądu I C. 4. Gdy fotorezystor (CDS) nie jest oświetlany, obserwować wartość prądu Ic i, czy przekaźnik włączy się. Zmierzyć i zapisać w tablicy 6-5-2 wartości napięć V B i V C oraz prądu I C. Tablica 6-5-2 CDS\ Darlington V B V C I C Stan przekaźnika Oświetlony Nieoświetlony Rys. 6-5-5 Układ sterowany elementem fotoelektrycznym Rys. 6-5-6 Schemat montażowy (moduł KL-25003 blok c) 3

C Układ opóźnienia czasowego 1. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys. 6-5-7(a) i schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-8. Dołączyć do układu za pomocą przewodów potencjometr VR4. Do modułu KL 25005 doprowadzić napięcie stałe +12V z zasilacza o napięciu ustawionym na stałe znajdującego się w module KL-22001. 2. Ustawić potencjometr VR4 (1MΩ) na minimum. Włączyć zasilacz, a następnie obserwować, czy przekaźnik włączy się po kilkusekundowym opóźnieniu. Zmierzyć napięcie na wyprowadzeniach kondensatora C1, a następnie obserwować zmiany napięcia V C1 (jeśli przekaźnik nie jest wysterowany, to napięcie V CC może wzrosnąć do 14V). 3. Wyłączyć zasilacz, a następnie na krótki czas zewrzeć wyprowadzenia kondensatorac1 ( rozładować go). Ustawić potencjometr VR4 (1MΩ) w środkowym położeniu, a następnie obserwować czas opóźnienia włączenia przekaźnika. Zmierzyć napięcie na wyprowadzeniach kondensatora C1, poczym obserwować zmiany napięcia V C1. 4. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys. 6-5-7(b) i schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-9. 5. Powtórzyć kroki 2 i 3 niniejszej procedury. 6.Zapisując wartości czasów opóźnienia włączenia przekaźnika zaobserwować jednocześnie, czy czas opóźnienia zmieni się, gdy wartość potencjometru VR4 zostanie zmieniona (τ = RC). 7 Zaobserwować, czy zmiana dołączenia przekaźnika do kolektora ( układ przedstawiony na rys. 6-5-7(b), wpłynie na opóźnienie czasy sterowania przekaźnikiem. Rys. 6-5-7 Układ opóźnienia czasowego Rys. 6-5-8 Schemat montażowy (moduł KL-25005 blok a) Rys. 6-5-9 Schemat montażowy (moduł KL-25005 blok a) PODSUMOWANIE Układ Darlingtona lub para tranzystorów pracujących w układzie Darlingtona charakteryzuje się dużą impedancją wejściową oraz dużym wzmocnieniem prądowym. Elementy te stosuje się szeroko w układach sterowania takich jak sterownik przekaźnika, sterownik silnika krokowego czy sterownik silnika prądu stałego. 4

Zespół Szkół Mechanicznych w Namysłowie Pomiary elektryczne i elektroniczne Temat ćwiczenia: Wzmacniacz w układzie Darlingtona Imię i nazwisko Nr ćw 16 Data wykonania Klasa 2TEZ Grupa Zespół OCENY Samoocena Wykonanie Ogólna CEL ĆWICZENIA; Wykaz materiałów Wykaz narzędzi i sprzętu.. Wykaz aparatury kontrolno-pomiarowej... A. Pomiar podstawowych parametrów wzmacniacza Darlingtona Narysować schemat potrzebny do wykonania Rys. 6-5-4 Schemat montażowy (moduł KL-25003 blok c) 1. Ustawić moduł KL-25005 na module KL-22001 (moduł edukacyjny laboratorium z podstawowych układów elektrycznych), poczym zlokalizować blok a. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys 6-5-3 schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-4. Dołączyć do układu za pomocą przewodów potencjometr VR4. Do modułu KL-25005 doprowadzić napięcie stałe +12 V z zasilacza o napięciu ustawionym na stałe znajdującego się w module KL-22001. 2. Dołączyć amperomierze mierzące prądy I B i I C. 3. Ustawić potencjometr VR4 (1 MΩ) na maksimum. Zmierzyć i zapisać w tablicy 6-5-1 wartości prądów I B i I C i 4. Ustawić potencjometr VR4 tak, aby prąd I C osiągnął swoją wartość maksymalną i odczytać na amperomierzu wartość Ic. Kręcąc potencjometrem w sposób ciągły w stronę dolnych wartości rezystancji obserwować, czy prąd Ic jednocześnie wzrasta. 5. Ustawić potencjometr VR4 (1 MΩ) na minimum. Zmierzyć i zapisać w tablicy 6-5-1 wartości prądów I B i I C. i 6. Wypełnić tablicę 6-5-1 wartościami obliczonymi z poniższych wzorów: Ai=(1+β 1 ) β 2 =I C /I B Zi = V B /I B (=(1+β 1 ) β 2 *R E, gdzie R E = 10Ω Tablica 6-5-1 VR4\Darlington I B I C Ai V B Zi VR4 -max VR4-min 5

B Układ sterowany elementem fotoelektrycznym Narysować schemat potrzebny do wykonania Rys. 6-5-6 Schemat montażowy (moduł KL-25003 blok c) 1. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys. 6-5-5 i schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-6. Dołączyć do układu za pomocą przewodów potencjometr VR4. 2 Do modułu KL 25005 doprowadzić napięcie stałe +12V z zasilacza o napięciu ustawionym na stałe znajdującego się w module KL-22001, 3. Gdy fotorezystor (CDS) jest oświetlany, ustawić potencjometr VR4 (1 MΩ) w takiej pozycji, że przekaźnik wyłączy się. Zmierzyć zapisać w tablicy 6-5-2 wartości napięć V B i V C oraz prądu I C. 4. Gdy fotorezystor (CDS) nie jest oświetlany, obserwować wartość prądu Ic i, czy przekaźnik włączy się. Zmierzyć i zapisać w tablicy 6-5-2 wartości napięć V B i V C oraz prądu I C. Tablica 6-5-2 CDS \ Darlington V B V C I C Stan przekaźnika Oświetlony Nieoświetlony C Układ opóźnienia czasowego 1. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys. 6-5-7(a) i schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-8. Dołączyć do układu za pomocą przewodów potencjometr VR4. Do modułu KL 25005 doprowadzić napięcie stałe +12V z zasilacza o napięciu ustawionym na stałe znajdującego się w module KL-22001. 2. Ustawić potencjometr VR4 (1MΩ) na minimum. Włączyć zasilacz, a następnie obserwować, czy przekaźnik włączy się po kilkusekundowym opóźnieniu. Zmierzyć napięcie na wyprowadzeniach kondensatora C1, a następnie obserwować zmiany napięcia V C1 (jeśli przekaźnik nie jest wysterowany, to napięcie V CC może wzrosnąć do 14V). 3. Wyłączyć zasilacz, a następnie na krótki czas zewrzeć wyprowadzenia kondensatorac1 ( rozładować go). Ustawić potencjometr VR4 (1MΩ) w środkowym położeniu, a następnie obserwować czas opóźnienia włączenia przekaźnika. Zmierzyć napięcie na wyprowadzeniach kondensatora C1, poczym obserwować zmiany napięcia V C1. 4. Wykonać połączenia posługując się układem pomiarowym przedstawionym na rys. 6-5-7(b) i schematem montażowym przedstawionym na rysunku 6-5-9. 5. Powtórzyć kroki 2 i 3 niniejszej procedury. 6.Zapisując wartości czasów opóźnienia włączenia przekaźnika zaobserwować jednocześnie, czy czas opóźnienia zmieni się, gdy wartość potencjometru VR4 zostanie zmieniona (τ = RC). 7 Zaobserwować, czy zmiana dołączenia przekaźnika do kolektora ( układ przedstawiony na rys. 6-5-7(b), wpłynie na opóźnienie czasy sterowania przekaźnikiem. 6

Narysować schemat potrzebny do wykonania Rys. 6-5-8 Schemat montażowy (moduł KL-25005 blok a) Narysować schemat potrzebny do wykonania Rys. 6-5-9 Schemat montażowy (moduł KL-25005 blok a) WNIOSKI I SPOSTRZEŻENIA 7