Wzmacniacz napięciowy RC

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC 1. Wstęp Tematem ćwiczenia są podstawowe właściwości jednostopniowego wzmacniacza pasmowego z tranzystorem bipolarnym.
Zadaniem ćwiczących jest dokonanie pomiaru częstotliwości granicznych oraz wzmocnienia w zakresie średnich częstotliwości jednotranzystowego wzmacniacza RC z typowym układem zasilania i stabilizacji punktu pracy tranzystora.
Celem ćwiczenia jest zilustrowanie jakościowych i ilościowych związków między podstawowymi parametrami roboczymi wzmacniacza a parametrami elementów układu.
2. Opis układu badanego (wkładka DN011B) Schemat jednostopniowego tranzystorowego wzmacniacza pasmowego badanego w ćwiczeniu przedstawia Rys.1.
Rys.1. Schemat badanego układu wzmacniacza
Rezystancja Rg reprezentuje oporność wewnętrzną źródła sygnału wejściowego, Ro - rezystancję obciążenia układu, elementy R1 i R2 stanowią układ polaryzacji bazy tranzystora, Rc jest rezystorem kolektorowym (wpływającym na wzmocnienie układu), Re - emiterowym (ustalającym wartość stałoprądową prądu emitera, a zatem i kolektora). Pojemności C1 i C2 sprzęgają badany układ z układem sygnału sterującego (poprzedni stopień) oraz obciążeniem, separując te układy stałoprądowo. Kondensator Ce zwiera składową zmienną prądu emitera (wpływa na przebieg charakterystyk częstotliwościowych w zakresie małych częstotliwości).
3. Wykaz aparatury pomocniczej - generator sinusoidalny przestrajany SN2013
- wskaźnik poziomu napięcia ac SN6011
4. Wyniki obliczeń wstępnych wpływ pojemności Ce: fdE=13Hz
wpływ pojemności C1: f1=1.25Hz
dobór elementów:
Rc
C2
fd
fg
kus
2.7kW
68nF
23Hz
71kHz
44
470W
39nF
41Hz
---
8
4.7kW
39nF
39Hz
41kHz
76
5. Obserwacje i pomiary 5a) pomiar wzmocnienia Schemat połączeń układu pomiarowego przedstawiono na Rys.2. Po wmontowaniu przez prowadzącego elementów wymiennych w układzie badanego wzmacniacza (Rc oraz C2) należy zmierzyć jego wzmocnienie skuteczne kus mierząc napięcia składowej zmiennej na wejściu WE1 i wyjściu układu WY.
Rys.2. Schemat połączeń do pomiaru wzmocnienia
Do pomiaru napięć należy wykorzystać oscyloskop. Należy tak dobrać amplitudę napięcia sinusoidalnego z generatora SN2013, by amplituda sygnału wyjściowego była rzędu 200-300mV, co zapewnia spełnienie warunku pracy małosygnałowej wzmacniacza. Należy zdawać sobie sprawę, że wyjścia układu generatora sinusoidalnego SN2013 są wyprowadzone z dzielnika rezystancyjnego i stosunek napięć na kolejnych wyjściach ma się jak 1:10:100:1000.

(…)

… - linia przerywana) dokonać pomiaru wzmocnienia ku układu. Rezystancję wejściową wzmacniacza obliczyć korzystając z zależności:
, gdzie: .
Porównać ją z wartością teoretyczną wyliczoną z zależności , .
5c) pomiar pasma wzmacniacza
Schemat połączeń układu pomiarowego przedstawiono na Rys.3. Należy wyznaczyć pasmo 3dB badanego układu wykorzystując wskaźnik poziomu napięcia wyjściowego SN6011.
Rys.2…
… eksperymentalną.
Ćwiczenia 5a), 5b) oraz 5c) przeprowadzić dla różnych wartości elementów Rc i C2 wymienianych każdorazowo przez prowadzącego ćwiczenie.
5d) obserwacja przebiegu napięcia wyjściowego przy przesterowaniu wzmacniacza
Zaobserwować na oscyloskopie zniekształcenia sygnału wyjściowego wynikające z przesterowania wzmacniacza na skutek podania na jego wejście sygnału o zbyt dużej amplitudzie. Obserwowany…
… wzmacniacza. Pomiaru częstotliwości granicznych dokonuje się przestrajając generator sinusoidalny aż do uzyskania spadków 3dB w zakresie dużych i małych częstotliwości. Częstotliwość może być mierzona na dowolnym wyjściu generatora. Szerokość pasma wzmacniacza oblicza się z zależności Porównać wartości górnych częstotliwości granicznych wzmacniacza obliczonych z zależności
, gdzie:
z uzyskanymi drogą…
... zobacz całą notatkę