tranzystor_oc.pdf

Temat: Badanie tranzystora w układzie OC.

Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z działaniem tranzystora w układzie OC

oraz poznaniem cech tego układu.

Część teoretyczna:

W układzie wzmacniacza z tranzystorem w konfiguracji OC (wspólnego kolektora) sygnał

wejściowy doprowadzany jest między bazę, a kolektor, natomiast obciążenie włączone jest

pomiędzy emiter i kolektor. Kolektor stanowi wspólną elektrodę tranzystora dla wejścia i

wyjścia, stąd nazwa układu. Układ tego typu nazywany też często bywa wtórnikiem

emiterowym, ponieważ wzmocnienie napięciowe tego układu jest bardzo bliskie jedności

(napięcie wyjściowe jest prawie dokładnie takie samo jak napięcie wejściowe).

schemat zasadniczy wzmacniacza m.cz. w układzie OC

Układ OC posiada następujące cechy:

• w zakresie małych częstotliwości przy obciążeniu rezystancyjnym nie odwraca fazy

sygnału wejściowego;

• wzmocnienie prądowe jest tego samego rzędu co wzmocnienie układu OE;

• wzmocnienie napięciowe jest bliskie jedności, stąd nazwa wtórnik;

• rezystancja wyjściowa jest mała, a wejściowa może być duża (rezystancję wejściową

zmniejsza znacznie bocznikujące działanie rezystorów polaryzujących bazę);

• układ transformuje (przenosi) rezystancję z obwodu emitera do obwodu bazy jako

rezystancję (β 0 + 1) razy większą, natomiast każdą rezystancję z obwodu bazy

przenosi do obwodu emitera jako (β 0 + 1) razy mniejszą (dlatego nazywa się go

transformatorem rezystancji);

• górna częstotliwość graniczna jest większa niż w układzie OE.

Parametr

wzór

wartość liczbowa

rezystancja wejściowa r we

r we ≈ (β 0 + 1) R E || R B

210 kΩ || 10 kΩ

r wy ≈ r be + R B

(β 0 + 1)

rezystancja wyjściowa r wy

|| R E

~59 Ω

wzmocnienie napięciowe K u

K u ≈1

~ 1 V/V

R E

R E + R 0

wzmocnienie prądowe K i

K i ≈ (β+ 1)

~ 18 A/A

R 0 →0; K i → (β 0 + 1)

β 0 = 200; α 0 = 0,995; r be = 2 kΩ; r ce = 50 kΩ; R B = 10 kΩ; R c = 5 kΩ; R E = 1 kΩ; R 0 = 10 kΩ

tabela parametrów dla wzmacniacza w konfiguracji OC

Ze względu na korzystne właściwości rezystancji wyjściowej i wejściowej wzmacniacz w

konfiguracji wspólnego kolektora jest wykorzystywany jako układ dopasowujący lub

separujący.

Rozpoczęcie części praktycznej:

Badanie tranzystora w układzie OC:

Dane do badania:

1. karta pomiarowa nr SO4203-7E,

2. generator funkcyjny z kompletem przewodów,

3. woltomierz,

4. oscyloskop dwukanałowy z kompletem przewodów.

I. Wykaz działań:

1. sprawdzenie stanowiska pod kątem przepisów BHP i PPOŻ;

2. zapoznanie się z dokumentacją techniczną używanych urządzeń, w szczególności

parametrów zasilania oraz sposobów bezpiecznego użytkowania;

3. zaprojektowanie schematów układów pomiarowych;

4. sporządzenie tabel pomiarowych;

5. połączenie układów pomiarowych;

6. dokonanie niezbędnych pomiarów;

7. zapisanie wyników pomiarów do tabel;

8. wykreślenie charakterystyk;

9. obliczenie parametrów obliczalnych lub odczytanie parametrów wykreślnych z

charakterystyk;

10. wyciągnięcie wniosków;

11. zapisanie wniosków.

Schemat układu do badania:

II. Schematy układów pomiarowych:

schemat pomiarowy nr I

III. rozpoczęcie pomiarów:

1. porównanie przebiegów napięcia wejściowego i wyjściowego:

a) zmontowanie pierwszego schematu pomiarowego;

b) ustawienie parametrów i uruchomienie przyrządów:

- oscyloskop: kanał A: 1V/dz., czerwony, kanał B: 500mV/dz., niebieski,

czas/dz. 50µs, tryb X/T;

- generator funkcyjny: amplituda 1V, częstotliwość 1kHz, sygnał sinusoidalny;

c) zapisanie przebiegu z oscyloskopu;

d) odczytanie parametrów napięć z przebiegów;

g) obliczenie parametrów wzmacniacza;

przebiegi sygnałów dla pierwszego pomiaru

Napięcie wejścia U e

Napięcie przez R 3 U R3

0,9V

Napięcie wyjścia U a bez obciążenia

1,98V

Napięcia wyjścia U a z obciążeniem

0,9V

Rezystancja pozorna wejścia r e

16kΩ

Rezystancja pozorna wyjścia r a

518Ω

Wzmocnienie

Obliczenia:

r we ≈ (β+ 1) R E || R B = 31⋅ 50 k Ω⋅ 523Ω

50 k Ω + 523Ω ≈16 k Ω

r wy ≈ R 8 U a 0 − U a

U a

= 523Ω⋅ 1,98 V − 0,9 V

0,9 V

≈ 518Ω

IV. Zebranie wniosków:

Wykonując powyższe ćwiczenie zobrazowaliśmy działanie wtórnika emiterowego. Na

przebiegach napięć wyraźnie widać, że napięcie wyjściowe jest bardzo podobne do napięcia

wejściowego, zarówno pod względem kształtu przebiegu, amplitudy, jak i fazy. Obliczenie

rezystancji wejścia i wyjścia udowodniło cechy układu OC podane na wstępie oraz uzasadniło

wykorzystanie tego układu do budowy separatorów oraz układów dopasowujących.

Wykonał: Filip „Widelec” Maryjański

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: