tranzistorske karakteristike - phy.uniri.hr · poglavlje "elektronički filtri", stranice...

TRANZISTORSKE KARAKTERISTIKE

VJEŽBA 1. Elektronički praktikum

TEORIJA I PRIPREMA:

D. Kotnik-Karuza, "Osnove elektronike s laboratorijskim vježbama":

Poglavlje "Poluvodički elementi", stranice 30-36 (tranzistor, načini vezivanja

tranzistora, tranzistor u emiterskom spoju, statičke karakteristike i parametri

tranzistora)

ZADACI I UPUTE ZA IZVOĐENJE:

(Pogledati D. Kotnik-Karuza, "Osnove elektronike s laboratorijskim vježbama", poglavlje

"Poluvodički elementi", stranice 30-36)

ZADATAK I:

1. Snimiti ulazne i izlazne karakteristike danog germanijevog PNP tranzistora AC 550 u

spoju sa zajedničkim emiterom prema shemi.

E

BC

P1

100 k

P2

1 k

-

+

U1

4.5V

U2

9 V

-

+

mA

A

V V

UBE UCE

IB

IC

NAPUTAK:

- Mjerenja započeti od najnižih napona UBE i UCE. Pomoću potenciometra P2 odabrati

UCE koji je stalan za svaku ulaznu karakteristiku. Mijenjati UCE u koracima od 0.1 V

počev od vrijednosti UCE = 0.1 V. Ulazne veličine mijenjati pomoću potenciometra P1.

Voditi računa da je za tranzistor AC 550 IBmax = 300 A.

- Potenciometrom P1 odabrati struju baze IB. Pomoću P2 mijenjati UCE i očitavati pripadne IC.

Struje baze IB mijenjati u koracima od 10 A te obavezno izvršiti mjerenje za 15 A (10,

15, 20, 30, 40 A). Paziti da se tijekom mjerenja ne prijeđe maksimalna dozvoljena

disipacija kolektora PC = UC IC. Kod ovog tranzistora je PCmax = 120 mW.

2. Pomoću dobivenih izlaznih karakteristika odrediti faktore strujnog pojačanja B i u

dvjema radnim točkama u normalnom aktivnom području. Usporediti i diskutirati

dobivene rezultate.

NAPUTAK:

- Za određenu vrijednost UCE u normalnom aktivnom području odabrati parove vrijednosti

(IB1 IC1) i (IB2 IC2) i naći B1, B2 i 12. Parove vrijednosti tako izabrati da se 12 mogu odrediti

metodom najmanjih kvadrata iz prijenosne karakteristike, te nacrtati prijenosnu

karakteristiku. U području između parova vrijednosti izvršiti veći broj mjerenja s korakom

IB manjim od 10 A (npr. 5 A). Promijeniti UCE i istim postupkom za druga dva para

vrijednosti struja odrediti B3, B4 i 34. Usporediti: faktore B međusobno, 12 i 34, te

konačno vrijednost B sa vrijednostima .

ZADATAK II:

1. Ponoviti sve navedeno u zadatku I ali za silicijev PNP tranzistor BC 160: izmjeriti

ulazne i izlazne karakteristike u spoju sa zajedničkim emiterom te odrediti faktore

strujnog pojačanja B i u dvjema radnim točkama u normalnom aktivnom području,

usporediti i diskutirati dobivene rezultate. Vodite računa o napucima!

2. Usporediti izlazne i ulazne karakteristike silicijevog i germanijevog tranzistora.

Usporedite faktore strujnog pojačanja. Diskutirajte moguću namjenu svakog

tranzistora na osnovu uočenih razlika.

Rezultate iz zadataka I i II prikažite grafički i diskutirajte (ne zaboravite diskutirati pogreške i

odstupanja).

INVENTAR:

Naziv Tip Količina

ELEKTRONIČKI UREĐAJI

Stabilizirani ispravljač Iskra MA 4150 2

Voltmetar (UBE , UCE) Unimer 42 2

Ampermetar (IC) PHYWE 07034.00

(UNIMER 06)

1

Ampermetar (IB) Iskra US4a 1

ELEKTRONIČKI ELEMENTI

Potenciometar (UCE) 1 k 1

Potenciometar (UBE) 100 k 1

Tranzistor BC 160 1

Tranzistor AC 550 1

OSTALO

Spojne žice

TRANZISTORSKO POJAČALO MALIH

SIGNALA


TEORIJA I PRIPREMA:


Poglavlje "Tranzistorsko pojačalo malih signala", stranice 47-53 (nestabilizirano

pojačalo, utjecaj vanjskih elemenata u krugu pojačala, stabilizacija radne

točke)



"Tranzistorsko pojačalo malih signala", stranice 47-53)

ZADATAK I:

1. Tranzistor AC 550 uklopiti u sklop pojačala prema shemi. Pomoću izmjerenih

karakteristika tranzistora određenih u vježbi 1: 'Tranzostorske karakteristike' i elemenata u

krugu pojačala za baznu struju IB = 15 A odrediti grafički radnu točku i provjeriti je

mjerenjem.

NAPUTAK:

- Na ulaz priključiti tongenerator, čiju frekvenciju podesiti na 1 kHz.

- Ulazni napon mijenjati od 1mV do 20 mV

- Paralelno tongeneratoru priključiti AC voltmetar

- Na drugom AC voltmetru očitavati izlazni napon ui

2. Uz stalan ulazni napon uu odrediti frekventnu karakteristiku pojačala, tj. izmjeriti faktor

naponskog pojačanja u = ui/uu u ovisnosti o frekvenciji uz različite vrijednosti Cu.

NAPUTAK:

- podesiti na tongeneratoru uu = 1 mV

- mijenjati frekvenciju ulaznog signala od minimalne do maksimalne vrijedosti (20Hz - 200

kHz)

- naći frekventnu karakteristiku pojačala za 3 različite vrijednosti Cu (4.7 F, 0.1 F i 0.01

F)

V1

A

V2

CE

100 F RE

180

R2

470

Cu

4.7 F

Ci

100 F

Rc Rb

TR

uu

ui

Uv

4.5 V

ZADATAK II:

Pomoću sklopa sa strujnom povratnom vezom prema shemi i u radnoj točki određenoj u

zadatku I:

1. Izmjeriti ovisnost izlaznog napona ui o ulaznom naponu uu pri f = 1 kHz

a) bez kondenzatora CE

b) priključivanjem kondenzatora CE = 100 F

NAPUTAK:

- Na ulaz priključiti tongenerator, čiju frekvenciju podesiti na 1 kHz.

- Ulazni napon mijenjati od 1 mV do 20 mV

- Paralelno tongeneratoru priključiti AC voltmetar

- Na drugom AC voltmetru očitavati izlazni napon ui

2. Uz konstantan ulazni napon uu = 1 mV izmjeriti ovisnost u o frekvenciji

a) bez CE

b) priključivanjem CE = 100 F

Naputak:

- Podesiti na tongeneratoru uu = 1 mV.

- Mijenjati frekvenciju ulaznog signala od minimalne do maksimalne

vrijedosti (20Hz - 200 kHz)

- Naći frekventnu karakteristiku pojačala sa ili bez kondenzatora CE.

3. Na izlaz pojačala priključite osciloskop. Pokažite da na izobličenje signala utječu:

a) odabir radne točke i to tako da odaberete dvije vrijednosti: optimalnu (IB=15 A) te

pomaknutu u odnosu na optimalnu (IB=25 A).

b) veličina ulaznog signala i to izborom dviju vrijednosti: uu=10 mV i uu=40 mV. Za

koju vrijednost uu dolazi do izobličenja?

Rezultate iz zadataka I i II prikažite grafički i diskutirajte (ne zaboravite diskutirati pogreške i

odstupanja).

INVENTAR:

ELEKTRONIČKI UREĐAJI I

INSTRUMENTI:

Tip Kom.

RC generator ISKRA MA 3616 1

Ispravljač ISKRA MA 4150 1

Univerzalni instr. ISKRA DIGIMER 30 1

AC voltmetar ISKRA MA 3014 2

Osciloskop Iskra MA 4006

ELEKTRONIČKI ELEMENTI:

Tranzistor AC 550 (PNP-germanij) 1

Otpornici 10 k 3

1.0 k 1

1.8 k 1

180 1

470 1

Potenciometar 3 k 1

0.5 M 1

Precizni potenciometar Iskra MA 2205 1

Kondenzatori 4.7 F 1

0.1 F 1

0.01 F 1

100 F 1

OSTALO

Spojne žice

OPERACIJSKO POJAČALO


TEORIJA I PRIPREMA:


Poglavlje "Operacijsko pojačalo", stranice 55-67 (svojstva idealnog operacijskog

pojačala, građa operacijskog pojačala, OP u krugu s povratnom vezom,

primjena krugova s OP)



Poglavlje "Operacijsko pojačalo", stranice 55-67 (svojstva idealnog operacijskog

pojačala, građa operacijskog pojačala, OP u krugu s povratnom vezom,

primjena krugova s OP)

AKTIVNI FILTRI


TEORIJA I PRIPREMA:


Poglavlje "Elektronički filtri", stranice 74-82 (aktivni filtri, niskofrekventni filtar,

visokofrekventni filtar, pojasni filtar)

Dodatno: Širokopojasni filter



"Elektronički filtri", stranice 74-82)

ŠIROKOPOJASNI FILTAR

Kombinacijom niskofrekventnog i visokofrekventnog filtra (sl. 1) sa različitim

vrijednostima kapaciteta C i omskog otpora R dobije se filtar koji propušta šire područje

frekvencija između graničnih frekvencija niskofrekventne i visokofrekventne komponente

filtra. Grafički prikaz ovisnosti omjera amplituda izlaznog i ulaznog napona o frekvenciji dan

je na slici 2.

R2 C1

R1 C2

uu ui

Slika 1. Širokopojasni filtar Slika 2. Frekventna karakteristika

širokopojasnog filtra

Na slici 2 frekvencija 1 odgovara donjoj graničnoj frekvenciji (visokofrekventna

komponenta):

dok frekvencija 2 odgovara gornjoj graničnoj frekvenciji (niskofrekventna komponenta):

Širina pojasa propusnosti (bandwidth) filtra definira se kao frekvencijski interval između

graničnih frekvencija:

ZADATAK I:

1. Sklopite NF filter prvog reda prema shemi (str. 81) i odredite njegovu frekventnu i faznu

karakteristiku.

2. Odredite graničnu frekvenciju g iz frekventne karakteristike i usporedite je s graničnom

frekvencijom dobivenom računom.

3. Usporedite vrijednosti pojačanja A i faze za frekvencije =g, <<g i >>g

dobivene računom i mjerenjem. Pojačanje A i fazu odredite iz izmjerene frekventne

karakteristike, a za graničnu frekvenciju uzmite onu dobivenu računom.

ZADATAK II:

1. Sklopite VF filtar prvoga reda prema shemi (str. 81) i odredite njegovu frekventnu i faznu

karakteristiku.

2. Odredite graničnu frekvenciju g iz frekventne karakteristike i usporedite je s graničnom

frekvencijom dobivenom računom.

3. Usporedite vrijednosti pojačanja A i faze za frekvencije =g, <<g i >>g

dobivene računom i mjerenjem. Pojačanje A i fazu odredite iz izmjerene frekventne

karakteristike, a za graničnu frekvenciju uzmite onu dobivenu računom.

ZADATAK III:

1. Sklopite uskopojasni filtar prema shemi (str. 82) i odredite njegovu frekventnu i faznu

karakteristiku.

2. Izračunajte vrijednost pojačanja u maksimumu propusnosti te pripadnu frekvenciju i

usporedite ih s vrijednostima očitanim iz mjerenjem dobivene frekventne karakteristike.

3. Usporedite vrijednosti pojačanja A za frekvencije <<g i >>g i faze za frekvencije

=g, <<g i >>g dobivene računom i mjerenjem. Pojačanje A i fazu odredite iz

izmjerene frekventne karakteristike.

ZADATAK IV:

1. Sklopite širokopojasni filtar prema donjoj shemi i odredite njegovu frekventnu i faznu

karakteristiku.

2. Izračunajte vrijednost pojačanja u maksimumu propusnosti te pripadnu frekvenciju i

usporedite ih s vrijednostima očitanim iz mjerenjem dobivene frekventne karakteristike.

3. Usporedite vrijednosti pojačanja A za frekvencije <<g i >>g i faze za frekvencije

=g, <<g i >>g dobivene računom i mjerenjem. Pojačanje A i fazu odredite iz

izmjerene frekventne karakteristike.

INVENTAR

Naziv Tip Količina

UREĐAJI I INSTRUMENTI

Generator funkcija Iskra MA 3737 1

Osciloskop Iskra MA 4072 1

Dvostruki stabilizirani ispravljač Iskra MA 4171 2

Elektronski voltmetar Iskra MA 3006 1

ELEKTRONIČKI ELEMENTI:

Operacijsko pojačalo A 741 2

Otpornik 100 k 2

Otpornik 51 k 2

Otpornik 1 kΩ 2

Kondenzator 10 nF 2

OSTALO

Spojna podloga

Spojne žice

4.7

2

OSCILATOR


TEORIJA I PRIPREMA:


Poglavlje "Oscilator", stranice 91-100 (princip rada: povratna veza, Meissnerov

oscilator, modulacija VF titraja)



Poglavlje "Oscilator", stranice 91-100 (princip rada: povratna veza, Meissnerov

oscilator, modulacija VF titraja)

MULTIVIBRATORI

VJEŽBA 6. (dva turnusa)

Elektronički praktikum

TEORIJA I PRIPREMA:


Poglavlje "Multivibratori", stranice 101-111 (bistabilni multivibrator, Schmittov

okidni sklop, monostabilni multivibrator, astabilni multivibrator)



Poglavlje "Multivibratori", stranice 101-111 (bistabilni multivibrator, Schmittov

okidni sklop, monostabilni multivibrator, astabilni multivibrator)

DIGITALNI KRUGOVI


TEORIJA I PRIPREMA:


Poglavlje "Digitalni krugovi", stranice 113-124 (logički sustavi, logički krugovi, OR

krug, AND krug, NOT krug, NOR krug, NAND krug)



Poglavlje "Digitalni krugovi", stranice 113-124 (logički sustavi, logički krugovi, OR

krug, AND krug, NOT krug, NOR krug, NAND krug)

tranzistorske karakteristike - phy.uniri.hr · poglavlje "elektronički filtri", stranice...

Documents