Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  
AeronauticaComunicatiiElectronica electricitateMerceologieTehnica mecanica


CARACTERISTICA AMPLITUDINE - FRECVENTA A AMPLIFICATORULUI CU UN TB IN CONEXIUNEA EC

Electronica electricitate



+ Font mai mare | - Font mai mic



CARACTERISTICA AMPLITUDINE - FRECVENTA A AMPLIFICATORULUI CU UN TB IN CONEXIUNEA EC

I. OBIECTIVE



a) Insusirea metodei de ridicare punct cu punct a caracteristicii amplificare-frecventa.

b) Determinarea benzii de frecvente de trecere la 3dB atenuare.

c) Determinarea efectelor elementelor capacitive si a amplificarii asupra benzii de frecvente de trecere.

II. COMPONENTE SI APARATURA

Se va lucra cu montajul experimental din Fig. 5.2. Pentru alimentare se va folosi o sursa de tensiune continua stabilizata. Tensiunile variabile se aplica de la un generator de semnale si se vizualizeaza cu un osciloscop cu doua canale. Pentru masurarea tensiunilor continue folosim un voltmetru electronic. In Anexa1 gasiti configuratia terminalelor tranzistorului BC107.

III. EXERCITII PREGATITOARE

P1. Caracteristica amplificare-frecventa

Circuitul echivalent al cuplajului intre sursa de semnal vs cu rezistenta interna Rs si amplificator este prezentata in Fig. 5.1.


Ri si Ci sunt rezistenta, respectiv capacitatea de intrare ale amplificatorului.

Analizam circuitul pe rand in trei domenii de frecvente: joase, medii si inalte.

Valorile fL si fH, pentru circuitul din Fig.5.6, se deduc inlocuind tranzistorul cu modelul sau la frecvente inalte si joase si scriind functia de transfer, in complex, a circuitului

La frecvente joase, capacitatea echivalenta Cech dintre baza si emitor este intrerupere (condensator foarte mic Þ capacitatea condensatorului este de ordinul pF), rezultand circuitul echivalent din Fig.5.2 :


Fig. 5.2. Modelul de semnal mic al TB la frecvente joase

unde    avem:

In urma calulelor pe modelul de semnal mic al TB la frecvente joase s-a obtinut urmatoarea expresie a functiei de transfer la frecvente joase:


La frecvente inalte CO, CC si CE se comporta ca scurtcircuite (deoarece ele erau scurtcircuite si in frecvente medii). In schimb conteaza Cech data de capacitatiile parazite ale tranzistorului bipolar.

Impedantele devin: ZS = RS, ZE = 0, ZO = 0, iar rbe se inlocuieste cu un Zbe,unde :

Sugestie: Modelul pentru semnal mic al tranzistorului la frecvente inalte este prezentat in Fig.5.3.a. Prin efect Miller Cbc multiplicata cu (1-Av), unde Av este amplificarea in tensiune. Rezulta circuitul echivalent din Fig.5.3.b. cu Cech=Cbe+(1-Av)Cbc.


Pentru tranzistorul BC107 folosit de noi la Ic=1,4 mA, programul de simulare SPICE furnizeaza: Cbe 45pF si Cbc 2,6pF.

Circuitul echivalent va arata ca cel din Fig.5.4.(vezi Fig.5.4.).

Cum arata caracteristica amplificare-frecventa (diagrama Bode) a circuitului obtinut? Pentru frecventa se va folosi scara logaritmica.


Fig. 5.4. Circuitul echivalent pentru frecvente inalte

P2. Efectele capacitatilor si amplificarii asupra benzii de frecvente

Consideram CC=10nF, CE=100mF, Cbc=2,6pF, Av=-90 ca valori de referinta ale celor 4 marimi.

Calculati fL cand CC=47nF, celelalte marimi avand valorile de referinta, folosind relatia:

Calculati fL cand CE=1mF, celelalte marimi avand valorile de referinta, folosind relatia:

Calculati fH folosind relatia:



atunci cand Cbc=12,6pF, celelalte marimi avand valorile de referinta.

Calculati fH cand Av=-180, celelalte marimi avand valorile de referinta.

IV. EXPERIMENTARE

Schema electrica a montajului

 


E1. Caracteristica amplificare-frecventa

Se foloseste circuitul din Fig. 5.6 cu K1→1 (conexiunea J1 cu J2), K2→deschis, K3→1 (conexiunea J7 cu J8) si K4→inchis (conexiunea J9 cu J10).

vs este semnal sinusoidal de la generatorul de semnale cu amplitudine de 40mV si frecventa de 5KHz.


Cu osciloscopul se vizualizeaza simultan vs(t) si vo(t).

Se ajusteaza daca este necesar amplitudinea lui vs astfel ca vo sa fie nedistorsionat.

Se determina amplitudinea vo.

Fara a modifica amplitudinea vs se determina amplitudinea vo pentru frecventele din Tabelul 6.1.

Determinarea fL si fH cu ajutorul osciloscopului:

Se determina fL astfel: se descreste frecventa lui vs pana cand amplitudinea lui vo scade la din amplitudinea maxima nedistorsionata al lui vo.

Se determina fH astfel: se creste frecventa lui vs pana cand amplitudinea lui vo scade la din amplitudinea maxima nedistorsionata al lui vo.

E2. Efectele capacitatilor si amplificarii asupra benzii de frecvente

Dorim sa determinam efectele condensatoarelor CC, CE, Cbc, si a amplificarii in tensiune Av asupra benzii de frecvente a amplificatorului. Pentru fiecare din aceste marimi consideram o valoare de referinta: CC=10nF, CE=100mF, Cbc=2,6pF (capacitatea parazita a condensatorului), Av=-90 (valoare care se poate calcula de pe circuitul din Fig.5.6). Modificam pe rand fiecare din aceste valori, determinand de fiecare data banda de frecvente.

Determinarea benzii de frecvente prin masurarea fL si fH, cu ajutorul osciloscopului, pentru fiecare din cele 4 situatii:

vs semnal sinusoidal cu amplitudinea mai mica de 40mV.

Se vizualizeaza vs(t) si vo(t).

Se modifica frecventa tensiunii vs pentru a obtine amplitudinea maxima a vo (daca vo este distorsionata se micsoreaza vs).

Se determina fL micsorand frecventa vs pana cand amplitudinea vo scade la din amplitudinea maxima obtinuta pentru vo.

Se determina fH crescand frecventa vs pana cand amplitudinea vo devine din amplitudinea maxima obtinuta pentru vo.

a) Efectul CC (CC=47nF): K1 2 (conexiunea J2 cu J3), K2 deschis, K3→1 (conexiunea J7 cu J8) si K4→inchis (conexiunea J9 cu J10).

b) Efectul CE (CE=1mF): K1 1 (conexiunea J1 cu J2), K2 deschis, K3 2 (conexiunea J6 cu J7) si K4→inchis (conexiunea J9 cu J10).

c) Efectul Cbc: se adauga in exteriorul tranzistorului o capacitate C=10pF in paralel cu Cbc, asadar Cbc=12,6pF ; K1 1 (conexiunea J1 cu J2), K2 inchis (conexiunea J4 cu J5), K3 1(conexiunea J7 cu J8) si K4 inchis(conexiunea J9 cu J10).

d) Efectul AV: K1 1 (conexiunea J1 cu J2), K2 deschis, K3 1 (conexiunea J7 cu J8), K4 deschis.

V. REZULTATE

R1. Caracteristica amplificare-frecventa

Se completeaza Tabelul 6.1.

Tabelul 6.1.

F[Hz]

Vo [V]



Valorile fL si fH si a amplitudinii vo la aceste frecvente. Cum sunt fL si fH fata de cele calculate la P1?

Completati prima linie din Tabelul 6.2.

R2. Efectele capacitatilor si amplificarii asupra benzii de frecvente

Pentru cele 4 situatii de la E2. se trec in Tabelul 6.2. valorile frecventei limita inferioara fL, frecventei limitei superioare fH si latimii de banda B=fH-fL.

Tabelul 6.2.

Nr.

crt.

CC [nF]

CE mF]

Cbc [pF]

(C [pF])

Av

fL

fH

B

(0)

(0)

(0)

(0)

Comparati valorile masurate (pentru fL si fH) cu cele calculate la P2.

Care dintre frecventele limita (fL sau fH) se modifica cu modificarea fiecareia dintre cele 4 marimi: CC, CE, Cbc, Av.

Care este sensul de modificare (creste/scade) al frecventelor limita in raport cu sensul de modificare a fiecareia din cele 4 marimi? Ce combinatii de valori trebuie aleasa pentru CC, CE, Cbc, Av astfel incat sa obtinem cea mai mica banda de trecere la 3dB atenuare? Dar pentru a obtine cea mai mare banda de trecere?

Conform datelor din Tabelul 6.2. modificarea carei frecvente (fL sau fH) are efect mai mare asupra benzii de trecere B? De ce?

Daca CC=47nF si CE=1mF in acelasi timp, ce valoare va avea fL? De ce?

Daca Cbc=12,6pF si Av=-180 in acelasi timp, ce valoare va avea fH? De ce?

Fig. 5.7. Montajul experimental

 





Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2304
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved