| 26,29 → 26,126 |
|---|
| |
| \end{enumerate} |
| |
| |
| \section{Postup měření} |
| |
| Nejprve jsme zesilovač zapojili jako inverující s derivačním článkem na výstupu. Zapojení je vidět na výstupu. |
| |
| \begin{figure} |
| \label{zesilovac} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=80mm] {ul31.png} |
| \includegraphics [width=100mm] {ul51.png} |
| \end{center} |
| \caption{Zapojení jednostupňového tranzistorového zesilovače} |
| \caption{Invertující zapojení operačního zesilovače s derivačním článkem na výstupu} |
| \end{figure} |
| |
| \section{Postup měření} |
| A pomocí generátoru a osciloskopu změřili amplitudovou a fázovou charakteristiku. |
| |
| Pracovní bod tranzistoru jsme navrhli podle hodnot ze zadání. Napětí na emitoru spočítáme jako $ \frac{15-5}{2760} \cdot 560 = 2,02 [V]$ Díky úbytku na PN přechodu báze emitor ale musí být na bázi napětí vyšší asi o 0,7 V takže 2,82V. Na tuto hodnotu navrhneme odporový dělič. Proud děličem musí být podstatně větší než proud do báze. Zvolíme pro jednoduchost hodnotu 1mA. $ \frac{15}{0,001} = 15 [kOhm] $ Tím máme daný celkový odpor děliče napětí. Hodnoty rezistorů pak vypočteme jako $ 2,82 \cdot \frac{15}{15} = 2,82 [kOhm]$ a druhý rezistor $ 15 -2,82 = 12,18 [kOhm] $. Tyto rezistory ale nejsou dostupné. Proto jsme zvolili hodnoty 2k7 a 13k. Takový to odporový dělič nastavil pracovní bod tranzistoru na 2,56 V, což je přijatelný kompromis. |
| \begin{figure} |
| \label{amplituda} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=150mm] {grafamp.png} |
| \end{center} |
| \caption{Amplitudová charakteristika} |
| \end{figure} |
| |
| Velikost vazebního kondenzátoru určíme tak, aby příliš nezvětšovala vstupní impedanci zesilovače. Pro náš případ tedy bude stačit impedance menší než 2k7. Hodnota kondenzátoru je tedy $ \frac{1}{2 \pi f 2700} = 20 [nF] $ kde ze zadání f=3kHz. |
| Ve skutečnosti jsem ale použili hodnotu 100nF. |
| \begin{figure} |
| \label{faze} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=150mm] {grafphase.png} |
| \end{center} |
| \caption{Fázová charakteristika} |
| \end{figure} |
| |
| Následně jsme zapojení pozměnili tak, že na jeden ze vstupů zesilovače bylo přivedeno napětí různé od 0V. |
| |
| \begin{figure} |
| \label{zesilovac} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {ul52.png} |
| \end{center} |
| \caption{Invertující zapojení operačního zesilovače pro sčítání malých signálů} |
| \end{figure} |
| |
| |
| V jednotlivých bodech obvodu byly naměřeny následující průběhy. |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {0VA-B.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech A a B při 0V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {0VA-C.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech A a C při 0V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {0VB-C.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech B a C při 0V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {1VA-B.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech A a B při 1V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {1VA-C.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech A a C při 1V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {1VB-C.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech B a C při 1V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| |
| |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {2VA-B.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech A a B při 2V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {2VA-C.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech A a C při 2V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| \begin{figure} |
| \begin{center} |
| \includegraphics [width=100mm] {2VB-C.png} |
| \end{center} |
| \caption{Průběh signálů v bodech B a C při 2V na vstupu +} |
| \end{figure} |
| |
| |
| |
| \section{Závěr} |
| \begin{enumerate} |
| \item Hodnoty rezistorů k nastavení pracovního bodu jsme navrhli 2k7 a 13k, kapacita vstupního kondenzátoru nejméně 20nF. |
| \item Měřením jsme ověřili, že tento obvod se skutečně chová, jako zesilovač. |
| \item Napěťové zesílení obvodu pro výstup A vychází jako $ \frac{2200}{560} = 3,92 $ což se ještě relativně dobře shoduje s naměřenou hodnotou -5,65x. Podobně vychází i naměřená hodnota 0,82 na výstupu B pro f=3,45kHz. |
| \item Dynamické rozsahy jsme naměřili 7,2V na výstupu A a 1,92V na výstupu B při f=200kHz. |
| \item Po zablokování emitoru tranzistoru kondenzátorem cca 200uF se napěťové zesílení na výstupu A silně zvětšilo na hodnotu -107,7x a na výstupu B naopak zmenšilo na 0,04x. |
| \item Hodnoty rezistorů se od hodnot v zadání mírně lišily neboť byly použity hodnoty R1=122k6, R2=9k1, R3=2k24, R4=9k05. |
| |
| \item Měřením byl víceméně potvrzen očekávatelný průběh fázové i amplitudové charakteristiky. U fázové charakteristiky je ale díky velké chybě měření při malých amplitudách určitá diskontinuita, která ale nemá vliv na platnost předpokladu. |
| \item V modifikovaném zapojení s napěťovým zdrojem na jednom ze vstupů OZ bylo potvrzeno, že může v určitém rozsahu pracovat, jako sčítač signálů. |
| \end{enumerate} |
| |
| \begin{thebibliography}{99} |
