Tranzisztoros erősítő vizsgálata Előzetes kérdések: • Mire szolgál a bázisosztó az erősítőkapcsolásban?
•
Mire szolgál az emitter ellenállás?
•
Mi az emitterkövető kapcsolás 3 jellegzetessége a földelt emitterűhöz képest?
1 Munkapont beállítás 1.1 Állítsa össze az alábbi áramkört a váltakozó feszültségű generátor és a feszültségmérők nélkül!
1.2 PS-1 tápfeszültség legyen 10 V! 1.3 RV3 potenciométerrel állítson be UCE=5 V feszültséget (vegye észre, hogy ez fele a tápfeszültségnek, a szimmetrikus kivezérelhetőség érdekében)! 1.4 Mérje meg a következőket: UBE UCE UR16 UR13 1.5 R13=22 kΩ R14=4,7 kΩ Ezekkel a paraméterekkel számolja ki: IC UR13 UPS − 1 − UCE − UR16 IB IB = , IC = , B= R13 R14 IB
IC
2 AC erősítés 2.1 Kapcsolja az áramkörre a jelgenerátort és az oszcilloszkópot az ábra szerint! 1
B
2.2 A jelgenerátoron állítson be 1 kHz-es frekvenciátjú sinus jelet! A generátor jelének nagyságát úgy állítsa be, hogy a kimenő jel a kollektoron 4 Vpp feszültségű torzítatlan sinus legyen! 2.3 RV3 beállításának idejére válassza le a generátort az áramkörről! RV3 segítségével állítson be UCE=5 V feszültséget! Ismét csatlakoztassa a generátort! 2.4 Ábrázolja a bemenő és a kimenő feszültség időfüggvényét ugyanabban a diagramban!
2.5 Milyen a két jel fázishelyzete egymáshoz képest?
2.6 Számítsa ki a feszültségerősítést: AU=Uki/Ube, Ube Uki
AU
2.7 Kapcsolja le az emitterkondenzátort! Hogyan változik az erősítés, miért?
2.8 Kapcsolja vissza az emitterkondenzátort! 2.9 Válassza le a generátort! RV3 potenciométerrel állítson be UCE=8 V feszültséget! Kapcsolja vissza a generátort! 2
Állítsa be a kimenő szintet úgy, hogy a kimeneti jel torz legyen! Ábrázolja a kollektorfeszültség időfüggvényét! 2.10 Válassza le a generátort! RV3 potenciométerrel állítson be UCE=2,5 V feszültséget (ha nem sikerül, zárja rövidre R11-t)! Kapcsolja vissza a generátort! Állítsa be a kimenő szintet úgy, hogy a kimeneti jel torz legyen! Ábrázolja a kollektorfeszültség időfüggvényét!
UCE=8V 2.11
UCE=2,5V
Magyarázza meg a jelalak torzulás okát!
3 Erősítő frekvenciaátvitele 3.1 Állítsa össze az alábbi áramkört a váltakozó feszültségű generátor nélkül!
3.2 PS-1 tápfeszültség legyen 10 V! 3.3 RV3 potenciométerrel állítson be UCE=5 V feszültséget. 3.4 A jelgenerátoron állítson be 1000 Hz 0,2Vpp feszültséget! 3
3.5 Mérje meg a kimenő feszültséget a különböző frekvenciákon, számítsa ki az erősítést (ellenőrizze, hogy a bemenő jel nagysága állandó maradjon)! F (Hz) 100 200 500 1K 2K 5K 10K 20K 50K 100K Uki pp (V) AU AU (dB) 3.6 Állapítsa meg a sávszélességet (a 3 dB-es pontok közti tartományt)!
4 Emitterkövető kapcsolás vizsgálata 4.1 Állítsa össze a következő kapcsolást:
4.2 Állítson be PS-1-en 6 V feszültséget! 4.3 A jelgenerátoron állítson be 2 KHz-es 6 Vpp fűrészjelet! (Vegye észre, hogy ez a bemenő jel sokkal nagyobb az eddigi méréseknél használtnál!) 4.4 Rajzolja le a bemenő és kimenő feszültséget ugyanabban a diagramban!
4
4.5 Írja a táblázatba a kimenő feszültség nagyságát a bemenő jel egyes értékeinél! Ube -3 -2 -1 -0,5 0 0,5 Uki (R10=1 kΩ) Uki (R17=100 Ω) 4.6 Cserélje a terhelést R17=100 Ω-ra, és ismételje meg a mérést!
1
2
3
5 Ellenütemű teljesítményerősítő 5.1 Állítsa össze az alábbi kapcsolást!
5.2 PS-1 és PS-2-n állítson be 10 V feszültséget! (Vegye észre, hogy kettős tápfeszültséget használ!) 5.3 A jelgenerátoron állítson be 1 KHz-es 6 Vpp fűrészjelet! 5.4 Rajzolja le a bemenő és kimenő feszültséget ugyanabban a diagramban!
5.5 A rövidzárak eltávolításával iktassa ki Q3 tranzisztort! Figyelje meg a jelalakot! Magyarázza meg!
5
6 Emitterkövetős feszültségstabilizátor 6.1 Állítsa össze az alábbi kapcsolást úgy, hogy a terhelés (R7 és RV2 helyett) R17= 1000 Ω legyen! 6.2
6.3 PS-1-en állítson be 9 V-ot! 6.4 Mérje meg a terhelésen eső feszültséget az oszcilloszkóppal! R17=1000 Ω
Terhelés
R10=100 Ω
S
Elemi stabilizátorral Uki
Emitterkövetős stabilizátorral
6.5 Cserélje ki a terhelő ellenállást R10=100 Ω-ra, és mérje meg a terhelésen eső feszültséget! U ( R = 1kΩ) − U ki ( Rt = 100Ω) 6.6 Számítsa ki feszültségstabilizálás arányát: S = ki t U ki ( Rt = 1kΩ) 6.7 Iktassa be az emitterkövetőt az alábbi ábra szerint a C3 kondenzátor nélkül, terhelésként az R10 ellenállást használja (a jobb oldali ábra segítségül szolgál):
6.8 Az oszcilloszkóp vízszintes eltérítését kapcsolja a leggyorsabbra, hogy lássa a szabályozás működését! 6.9 Iktassa be a C3 kondenzátort, és mérje meg a kimenő feszültséget R7 és R17 esetén is, és számítsa ki a feszültségstabilizálás arányát! 6
