Risposta in ampiezza e in frequenza di un amplificatore

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
Download:	217
Data:	23.01.2002
Numero di pagine:	7
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Risposta in ampiezza e in frequenza di un amplificatore ad emettitore comune
OBIETTIVI:
Questa esperienza pone come obiettivo di rilevare la risposta in ampiezza e in frequenza di un amplificatore ad emettitore comune; ovvero, tramite i valori ricavati dall’esperienza e visualizzati in tabelle, ricavare il grafico corrispondente, le cui caratteristiche dovrebbero corrispondere al grafico della risposta in ampiezza caratteristica del circuito analizzato.
MATERIALE E STRUMENTI UTILIZZATI:
N.2 Resistori 5,6 K
N.1 Resistore 1,2 KN
N.1 Resistore 33 KN
N.1 Condensatore 220 NF
N.2 Condensatori 10 NF
N.1 Transistor BJT BC547
PROCEDIMENTO:
La risoluzione dello scopo di questa esperienza, necessita l’introduzione di un nuovo strumento utilizzato di fondamentale importanza; l’oscilloscopio. L’oscilloscopio è uno strumento costituito da un tubo a raggi catodici sul cui schermo si può osservare l’andamento nel tempo di qualunque fenomeno elettrico; in particolare viene utilizzato per visualizzare l’andamento delle forme d’onda e nel caso vi si presentino, delle distorsioni. L’oscilloscopio analogico (utilizzato nell’esperienza) presenta il tubo a raggi catodici, di vecchia produzione, in quanto ora vi sono in commercio oscilloscopi digitali nei quali vi sono schermi a cristalli liquidi. L’oscilloscopio utilizzato presenta due parti, una superiore in cui vi sono le regolazioni dell’asse x, ovvero del tempo, e la parte inferiore in cui vi sono le regolazioni dell’asse y, cioè della tensione. Per una migliore visualizzazione dello schermo si agisce su 2 manopole, rispettivamente fuoco e intensità, che migliora la precisione della lettura dei dati. Ultimate le impostazioni di base, viene visualizzato il segnale sullo schermo; per il rilevamento dei dati, viene scelta la portata dell’attenuatore, viene posto il segnale su una linea per avere un rilevamento dei dati più facilitato e per avere un punto di riferimento, in seguito vengono contati i quadretti e le frazioni (rispettivamente rappresentanti 1 e 0,2); il dato rilevato si
ricaverà quindi moltiplicando il numero dei quadretti riscontrato, con la portata scelta dell’attenuatore. Nei nuovi oscilloscopi queste operazioni non vengono effettuate in quanto è presente il comando auto-set con il quale viene
automaticamente regolato il selettore di portata. Inoltre viene utilizzato il generatore di basse frequenza che permette di visualizzare sullo schermo i vari formati d’onda; triangolare, quadra, sinusoidale. Conosciuto quindi il funzionamento di questi strumenti, si è proceduto assemblando il circuito su bread-board ed inseguito collegando i vari strumenti utilizzati; GBF, alimentatore, e oscilloscopio. Sono così stati rilevati i dati; il procedimento si è diviso in tre parti, in una prima parte sono state rilevate le misure statiche, in seguito è stata calcolata la risposta in ampiezza, e poi la risposta in frequenza; in ultimo si è rappresentato un grafico che rispetta il modello del grafico della risposta in ampiezza del circuito analizzato.
MISURAZIONI EFFETTUATE:
Nel generatore viene scelto MAIN-OUT con un’impedenza di 50 N.
CH1 dell’oscilloscopio in parallelo al segnale d’ingresso.
CH2 in parallelo al segnale d’uscita.
MISURE STATICHE:
Vceo
6,73 V
Ico
7917A
Vbeo
0,62 V
IR1
319 3A
VR1
10,53 V
IR2
257 2A
VR2
1,44 V
IB
62 6A
VRC
4,43 V
hFE
12,75
La tensione Vceo può essere approssimata a circa metà della tensione Vcc. La tensione tra base ed emettitore è stata rilevata posizionando i puntali del multimetro sui due reofori del BJT, le tensioni sulle resistenze, posizionando i puntali ai capi delle resistenze.
MISURE RISPOSTA IN AMPIEZZA:
Il segnale d’ingresso rispetto l’uscita è sfasato di 180°. L’uscita è molto più grande del segnale d’entrata e si può notare che ad una certa tensione, inizia a distorcere l’onda nella parte superiore e, aumentando l’ampiezza del segnale d’uscita, inizia la distorsione anche nella parte inferiore. Essendo insufficiente l’escursione della manopola dell’ampiezza, non si riesce a ricavare un numero di valori accettabile, così viene inserita una resistenza prima del condensatore Ci, in questo modo si ricavano valori partendo da 50 mV d’ingresso aumentando con una variazione di 50 mV . Il generatore di bassa frequenza è stato regolato ad una frequenza di 1 KHz, e impostata come forma d’onda quella sinusoidale. Concluse queste regolazioni sono stati rilevati i dati e riportati in tabella tramite i quali è stato composto il grafico.
VIN
VOUT
50
0,3
100
0,7
150
1,04
200
1,32
250
1,7
300
2
350
2,4
400
2,75
450
3,1
500
3,5
550
4
600
4,2
650
4,4
700
4,5
750
4,6
800
4,8
850
5
900
5,2
950
5,4
1000
5,6
mV
V
CONCLUSIONI:
Al termine di questa esperienza si è potuto rilevare, tramite oscilloscopio il comportamento in frequenza di un BJT in condizioni di distorsione. Nel grafico, si può notare facilmente che i valori seguenti la distorsione, hanno una variazione pressoché costante, tendenti alla stabilizzazione; altri errori sono provocati dalle imprecisioni, e dispersioni dei componenti.
I

Risposta in ampiezza e in frequenza di un amplificatore ad emettitore comune
OBIETTIVI:
Questa esperienza pone come obiettivo di rilevare la risposta in ampiezza e in frequenza di un amplificatore ad emettitore comune; ovvero, tramite i valori ricavati dall’esperienza e visualizzati in tabelle, ricavare il grafico corrispondente, le cui caratteristiche dovrebbero corrispondere al grafico della risposta in ampiezza caratteristica del circuito analizzato.
MATERIALE E STRUMENTI UTILIZZATI:
N.2 Resistori 5,6 K
N.1 Resistore 1,2 KN
N.1 Resistore 33 KN
N.1 Condensatore 220 NF
N.2 Condensatori 10 NF
N.1 Transistor BJT BC547
PROCEDIMENTO:
La risoluzione dello scopo di questa esperienza, necessita l’introduzione di un nuovo strumento utilizzato di fondamentale importanza; l’oscilloscopio. L’oscilloscopio è uno strumento costituito da un tubo a raggi catodici sul cui schermo si può osservare l’andamento nel tempo di qualunque fenomeno elettrico; in particolare viene utilizzato per visualizzare l’andamento delle forme d’onda e nel caso vi si presentino, delle distorsioni. L’oscilloscopio analogico (utilizzato nell’esperienza) presenta il tubo a raggi catodici, di vecchia produzione, in quanto ora vi sono in commercio oscilloscopi digitali nei quali vi sono schermi a cristalli liquidi. L’oscilloscopio utilizzato presenta due parti, una superiore in cui vi sono le regolazioni dell’asse x, ovvero del tempo, e la parte inferiore in cui vi sono le regolazioni dell’asse y, cioè della tensione. Per una migliore visualizzazione dello schermo si agisce su 2 manopole, rispettivamente fuoco e intensità, che migliora la precisione della lettura dei dati. Ultimate le impostazioni di base, viene visualizzato il segnale sullo schermo; per il rilevamento dei dati, viene scelta la portata dell’attenuatore, viene posto il segnale su una linea per avere un rilevamento dei dati più facilitato e per avere un punto di riferimento, in seguito vengono contati i quadretti e le frazioni (rispettivamente rappresentanti 1 e 0,2); il dato rilevato si
ricaverà quindi moltiplicando il numero dei quadretti riscontrato, con la portata scelta dell’attenuatore. Nei nuovi oscilloscopi queste operazioni non vengono effettuate in quanto è presente il comando auto-set con il quale viene
automaticamente regolato il selettore di portata. Inoltre viene utilizzato il generatore di basse frequenza che permette di visualizzare sullo schermo i vari formati d’onda; triangolare, quadra, sinusoidale. Conosciuto quindi il funzionamento di questi strumenti, si è proceduto assemblando il circuito su bread-board ed inseguito collegando i vari strumenti utilizzati; GBF, alimentatore, e oscilloscopio. Sono così stati rilevati i dati; il procedimento si è diviso in tre parti, in una prima parte sono state rilevate le misure statiche, in seguito è stata calcolata la risposta in ampiezza, e poi la risposta in frequenza; in ultimo si è rappresentato un grafico che rispetta il modello del grafico della risposta in ampiezza del circuito analizzato.
MISURAZIONI EFFETTUATE:
Nel generatore viene scelto MAIN-OUT con un’impedenza di 50 N.
CH1 dell’oscilloscopio in parallelo al segnale d’ingresso.
CH2 in parallelo al segnale d’uscita.
MISURE STATICHE:
Vceo
6,73 V
Ico
7917A
Vbeo
0,62 V
IR1
319 3A
VR1
10,53 V
IR2
257 2A
VR2
1,44 V
IB
62 6A
VRC
4,43 V
hFE
12,75
La tensione Vceo può essere approssimata a circa metà della tensione Vcc. La tensione tra base ed emettitore è stata rilevata posizionando i puntali del multimetro sui due reofori del BJT, le tensioni sulle resistenze, posizionando i puntali ai capi delle resistenze.
MISURE RISPOSTA IN AMPIEZZA:
Il segnale d’ingresso rispetto l’uscita è sfasato di 180°. L’uscita è molto più grande del segnale d’entrata e si può notare che ad una certa tensione, inizia a distorcere l’onda nella parte superiore e, aumentando l’ampiezza del segnale d’uscita, inizia la distorsione anche nella parte inferiore. Essendo insufficiente l’escursione della manopola dell’ampiezza, non si riesce a ricavare un numero di valori accettabile, così viene inserita una resistenza prima del condensatore Ci, in questo modo si ricavano valori partendo da 50 mV d’ingresso aumentando con una variazione di 50 mV . Il generatore di bassa frequenza è stato regolato ad una frequenza di 1 KHz, e impostata come forma d’onda quella sinusoidale. Concluse queste regolazioni sono stati rilevati i dati e riportati in tabella tramite i quali è stato composto il grafico.
VIN
VOUT
50
0,3
100
0,7
150
1,04
200
1,32
250
1,7
300
2
350
2,4
400
2,75
450
3,1
500
3,5
550
4
600
4,2
650
4,4
700
4,5
750
4,6
800
4,8
850
5
900
5,2
950
5,4
1000
5,6
mV
V
CONCLUSIONI:
Al termine di questa esperienza si è potuto rilevare, tramite oscilloscopio il comportamento in frequenza di un BJT in condizioni di distorsione. Nel grafico, si può notare facilmente che i valori seguenti la distorsione, hanno una variazione pressoché costante, tendenti alla stabilizzazione; altri errori sono provocati dalle imprecisioni, e dispersioni dei componenti.
I