ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ"

Λητώ Βασιλικός
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ Α.Μ. ΤΜΗΜΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ:.... /..../ 20.. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ:.... /..../ 20.. ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

2 ΣΤΟΧΟΙ η κατανόηση της επίδρασης της αρνητικής ανατροφοδότησης στην ενίσχυση τάσης ενός ενισχυτή η κατανόηση της επίδρασης της αρνητικής ανατροφοδότησης στο εύρος ζώνης συχνοτήτων ενός ενισχυτή η κατανόηση της επίδρασης της αρνητικής ανατροφοδότησης στις αντιστάσεις (εισόδου και εξόδου) ενός ενισχυτή ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ - ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Βήμα 1: Για την πραγματοποίηση της άσκησης χρησιμοποιήσαμε έναν ενισχυτή ασθενούς σήματος. Υλοποιήσαμε το κύκλωμα του σχήματος E5.1 και θέσαμε τάση τροφοδοσίας τάση V CC = 12 V. K v ο v Βήμα 2: Σχήμα E5.1 Χωρίς σήμα στην είσοδο του ενισχυτή μετρήσαμε με βολτόμετρο τις παρακάτω συνεχείς τάσης και βρήκαμε το Σημείο Λειτουργίας. V CE V C C Σημείο Λειτουργίας Q: ( V CE = I C : = = ) Σύμφωνα με τη μεθοδολογία που έχουμε ακολουθήσει σε προηγούμενες ασκήσεις, προσδιορίσαμε το μέγιστο ρεύμα συλλέκτη του τρανζίστορ (Ι Cmax ), χαράξαμε την ευθεία φόρτου του ενισχυτή στις χαρακτηριστικές εξόδου και τοποθετούμε σε αυτή το σημείο λειτουργίας Q που υπολογίσαμε (Διάγραμμα Ε5.1)

Για να γίνει αυτό και να λειτουργεί ο ενισχυτής χωρίς ανατροφοδότηση, συνδέσαμε τον αποζευκτικό πυκνωτή C Ε παράλληλα με την αντίσταση εκπομπού E (σχήμα E5.1).

3 Διάγραμμα E5.1 - Ευθεία Φόρτου - Σημείο Λειτουργίας Q Από το διάγραμμα συμπεραίνουμε ότι η Τάξη Λειτουργίας του ενισχυτή μας είναι:... Βήμα 3: Στο βήμα αυτό βρήκαμε τα χαρακτηριστικά του ενισχυτή χωρίς ανατροφοδότηση. Για να γίνει αυτό και να λειτουργεί ο ενισχυτής χωρίς ανατροφοδότηση, συνδέσαμε τον αποζευκτικό πυκνωτή C Ε παράλληλα με την αντίσταση εκπομπού E (σχήμα E5.1). Δώσαμε στην είσοδο του ενισχυτή εναλλασσόμενο σήμα συχνότητας 8 khz και μεγέθους τέτοιου ώστε το πλάτος της τάσης εξόδου του ενισχυτή να είναι περίπου v o = 1 Volt (χωρίς παραμόρφωση). Υπολογίσαμε την ενίσχυση τάσεως του ενισχυτή χωρίς ανατροφοδότηση που είναι: vo A v = = = (1) v Βήμα 4: Αποσυνδέσαμε τον αποζευκτικό πυκνωτή C Ε (παράλληλα με την αντίσταση εκπομπού E ) οπότε τώρα ο ενισχυτής μας λειτουργεί με αρνητική ανατροφοδότηση ρεύματος σε σειρά με την είσοδο (προερχόμενη από την αντίσταση E ). Θέσαμε στην είσοδο του ενισχυτή (από την γεννήτρια) εναλλασσόμενο σήμα συχνότητας 8 khz και μεγέθους τέτοιου ώστε, το πλάτος της τάση εξόδου του ενισχυτή να είναι περίπου v o = 1 Volt (χωρίς παραμόρφωση). Υπολογίσαμε αρχικά το ποσοστό ανατροφοδότησης β v v f β = = E = =... και αφού το συγκρίνουμε με το θεωρητικό v v o E β = = =... C παρατηρούμε ότι: o - 2 -

4 Από τις μετρήσεις μας υπολογίσαμε επίσης την ενίσχυση τάσεως A vf1 με ανατροφοδότηση. vo A vf1 = = = (2) v1 Θα υπολογίσουμε ακόμα την επιστρεφόμενη ποσότητα D = 1 + β Α v καθώς και την θεωρητικά αναμενόμενη ενίσχυση τάσεως A vf 1 με ανατροφοδότηση. D=1+ β Α v = = A v A vf1 = = = (3) D Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα των (1), (2) και (3) σε σχέση με αυτά που ξέρουμε από την θεωρία, παρατηρούμε: και Βήμα 5: Στο βήμα αυτό θα μελετήσουμε την επίδραση της αρνητικής ανατροφοδότησης στο εύρος ζώνης συχνοτήτων του ενισχυτή. Από τις μετρήσεις μας βρήκαμε: Χωρίς ανατροφοδότηση f L = f H = BW = f H f L = = Με αρνητική ανατροφοδότηση ρεύματος σε σειρά με την είσοδο f Lf 1 = f Hf 1 = BW f 1 = f Hf 1 f Lf 1 = = Συγκρίνοντας το εύρος ζώνης συχνοτήτων BW και BW f1 και με βάση αυτά που ξέρουμε από την θεωρία, έχουμε: - 3 -

5 Βήμα 6: Στο βήμα αυτό θα μελετήσουμε την επίδραση της αρνητικής ανατροφοδότησης στην αντίσταση εισόδου του ενισχυτή. Από τις μετρήσεις μας βρήκαμε: Χωρίς ανατροφοδότηση v vk vk = =... και = = Με αρνητική ανατροφοδότηση ρεύματος σε σειρά με την είσοδο v1 vk1 vk1 1 = =... και f1 = = Συγκρίνοντας τις δύο τιμές της αντίστασης εισόδου του ενισχυτή και με βάση αυτά που ξέρουμε από την θεωρία, έχουμε: 1 Βήμα 7: Εδώ αλλάξαμε την μορφή της ανατροφοδότησης από ανατροφοδότηση ρεύματος σε σειρά με την είσοδο σε ανατροφοδότηση τάσης παράλληλα με την είσοδο. Ξανασυνδέσαμε δηλαδή τον αποζευκτικό πυκνωτή C Ε παράλληλα με την αντίσταση εκπομπού E (ώστε να μην έχουμε ανατροφοδότηση λόγω της E ) και ταυτόχρονα διοχετεύσαμε μέσω της αντίστασης 47 kω ένα μέρος του σήματος εξόδου, στην είσοδο (σχήμα Ε5.2). Θέσαμε στην είσοδο του ενισχυτή (από τη γεννήτρια) εναλλασσόμενο σήμα συχνότητας 8 khz και μεγέθους τέτοιου ώστε, το πλάτος της τάσης εξόδου του ενισχυτή να είναι περίπου v o = 1 Volt (χωρίς παραμόρφωση). Χρησιμοποιώντας την μεθοδολογία που εφαρμόσαμε και παραπάνω βρήκαμε τη νέα ενίσχυση τάσεως A vf2 με ανατροφοδότηση τάσης παράλληλα με την είσοδο, καθώς και τις νέες συχνότητες αποκοπής f Lf2 και f Hf

6 K v ο v Από τις μετρήσεις μας, προέκυψε ότι: vo A vf 2 = = = v 2 Σχήμα Ε5.2 f Lf 2 = BW f 2 = f Hf 2 f Lf 2 = = f Hf 2 = A v Υπολογίζουμε και την νέα επιστρεφόμενη ποσότητα D 2 = = = A vf 2 Συγκρίνοντας την ενίσχυση τάσης A vf2 με την ενίσχυση τάσης A v της σχέσης (1), καθώς και το εύρος ζώνης συχνοτήτων BW f2 με το εύρος ζώνης BW με βάση πάντα αυτά που ξέρουμε από την θεωρία για τη σχέση που πρέπει να έχουν τα μεγέθη αυτά, παρατηρούμε: - 5 -

7 Βήμα 8: Στο βήμα αυτό θα μελετήσουμε την επίδραση της αρνητικής ανατροφοδότησης τάσης παράλληλα με την είσοδο στην αντίσταση εισόδου του ενισχυτή. Από τις μετρήσεις μας βρήκαμε: Χωρίς ανατροφοδότηση v vk vk = =... και = = Με αρνητική ανατροφοδότηση τάσης παράλληλα με την είσοδο v2 vk2 v K2 2 = =... και f 2 = = Συγκρίνοντας τις δύο τιμές της αντίστασης εισόδου του ενισχυτή και με βάση αυτά που ξέρουμε από την θεωρία, έχουμε: 2-6 -

Σχετικά έγγραφα

5. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ

ΤΕΙ ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ. Ε. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΙΙ Ημερομηνία:.... /.... /...... Τμήμα:.... Ομάδα: 5. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΣΤΟΧΟΙ η κατανόηση της επίδρασης