wzmacniacz różnicowy

LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH Temat ćwiczenia: Wzmacniacz różnicowy Wykonali: Jacek Język, Mirosław Lis
Data: 26.11.97 1.Obserwacja statycznych charakterystyk przejściowych układu różnicowego.
W tej części ćwiczenia badaliśmy zachowanie układu różnicowego w zależności od rodzaju zasilania oraz sygnału wejściowego. Charakterystyki obserwowaliśmy na oscyloskopie, na ich podstawie można policzyć wzmocnienie, a także wysnuć wnioski odnośnie kształtu charakterystyk przy różnych warunkach pracy wzmacniacza.
1.1.Wzmacniacz zasilany przez rezystor R E = 10 kΩ przy U b2 = 0.
Jedna działka na wykresie odpowiada jednemu woltowi.
Na podstawie nachylenia charakterystyk określamy wzmocnienie różnicowe układu, które wynosi k r = 50. Wzmocnienie układu wyliczone rachunkowo wynosi k r = 30, istnieje więc rozbieżność najprawdopodobniej spowodowana niedokładnością oscyloskopu. Wzmocnienie sumacyjne obliczone na podstawie modelu wynosi k s = 0.2, zaś na podstawie nachylenia charakterystyki wzmocnienie to wynosi k s = 0.33. Zakres przełączania układu różnicowego określają granice:
-57 mV; -2.6mV. W tym zakresie napięcia wejściowego charakterystykę uznajemy za liniową.
W celu poszerzenia tego zakresu można zastosować ujemne sprzężenie zwrotne prądowe-szeregowe realizowane przez rezystory lokalnych sprzężeń emiterowych.
1.2. Wzmacniacz zasilany przez źródło prądowe o wydajności I E = 0.5 mA, przy U b2 = 0.
W tym przypadku wzmocnienie różnicowe wynosi k r = 20 ( wyliczone 10 ), zakres przełączania jest taki sam jak poprzednio, wzmocnienie sumacyjne wynosi zaś k s = 0, spowodowane jest to idealnością źródła prądowego, przyjmujemy bowiem nieskończoną rezystancję tego źródła wobec czego k s = 0, oraz CMRR zmierza do nieskończoności. Na podstawie charakterystyki również dostrzegamy zerowe nachylenie jej części odpowiedzialnej za wzmocnienie sygnału sumacyjnego.
Wzmacniacz zasilany przez źródło prądowe o wydajności I E = 1.5 mA, przy U b2 = 0.

(…)

… są rezystancja RC oraz prąd źródła IE. Na uwagę zasługuje fakt, że wzmacniacz nie będzie wzmacniał w „nieskończoność”, istnieje bowiem ograniczenie napięcia wyjściowego, którego maksymalna wartość jest równa wartości napięcia zasilania UC. Przekroczenie tej wartości jest jednoznaczne z zakończeniem wzmacniania sygnału przez układ.
Jakie skutki spowodowałaby zmiana RC z 2 do 20 kΩ w układzie z obciążeniem…
… jak poprzednio, czyli ks = 0 ( motywacja ta sama ), zakres przełączania jest również identyczny ( te same warunki sterowania ).
1.4. Wzmacniacz zasilany przez rezystor RE = 10 kΩ przy Ub2 = V.
Zasilanie bazy tranzystora 2 stałym potencjałem V właściwie nie zmienia charakterystyki układu z bazą tranzystora 2 na potencjale masy. Wynika to z faktu, że jest to charakterystyka napięcia wyjściowego w funkcji napięcia…
… w następujących sześciu przypadkach:
Lp.
Obciążenie
Zasilanie emiterów
1
liniowe, RC = 2 kΩ
IE = 0.5 mA
2
liniowe, RC = 2 kΩ
IE = 1.5 mA
3
liniowe, RC = 2 kΩ
RE = 10 kΩ
4
dynamiczne, RC = 2 kΩ
IE = 1.5 mA
5
dynamiczne, RC = 20 kΩ
IE = 1.5 mA
6
dynamiczne, RC = 2 kΩ
RE = 10 kΩ
Wzmocnienie różnicowe określaliśmy na podstawie przyrostu napięcia wyjściowego wywołanego 5-cio miliwoltowym przyrostem napięcia…
… nie zależy od wartości rezystancji źródła prądowego w obwodzie emiterów.
3.Badanie wzmacniacza różnicowego jako układu analogowego mnożenia sygnałów.
W układzie modulatora amplitudy obserwowaliśmy zachowanie sygnału zmodulowanego dla obciążenia liniowego i dynamicznego. Jako sygnał modulujący wykorzystaliśmy trapezoidę o amplitudzie 4.5 V, sygnałem modulowanym jest sinusoida o amplitudzie 2.4 V…
... zobacz całą notatkę