Sprzężenie zwrotne - wzmacniacz RC

[Sh]

Witam,

Jestem nowym forumowiczem, mam nadzieję, że znajdzie się tutaj pare chętnych osób do pomocy.

Uczestniczę w zajeciach laboratoryjnych podstaw elektroniki. Na ostatnich zajęciach badałem sprzęzenie zwrotne w wzmacniaczu RC. http://home.agh.edu.pl/~januszew/csusz.zip

Powyżej znajduje się link z przebiegiem całego ćwiczenia.
==========================================================
http://mateusz.fryc.w.interia.pl/sprzezzwr.doc

Powyżej znajduje sie czesciowe opracowanie wynikow.

==========================================================

Pytanie odnosnie 3-ciego punktu opracowania wynikow: czy relacje jakie wynikaja z pomiarow sa prawidlowe. Czy mozna w prosty szybki sposob uzasadnic takie a nie inne wyniki.

==========================================================

Oraz pytanie odnosnie obliczen teoretycznych, chyba kazdy widzi ze cos tutaj jest nie tak:

chocby sam fakt, ze wzmocnienie napieciowe jest ujemne. Wzory z ktorych korzystam sa podane w cwiczeniu, nie chcę wątpić w ich poprawność sam nie potrafię ich wyprowadzić tylko z nich korzystam, ( Raczej są poprawne ).

Problem więc pewnie z tym co pod poszczegolne parametry wstawiam.

R0 podstawiam impedancje wyjsciowa... ;/ i pewnie źle, ale nie wiem co tam mam wstawic
Podczas pomiarow, impedancje wyjsciowa wprost odczytalem z potencjometru tzn, na wyjsciu dolaczylem potencjometr, nastepnie uregulowalem go w taki sposob aby napiecie na wyjsciu bylo rowne polowie napiecia bez potencjometru. opornosc potencjometru odczytalem jako impedancje wyjsciowa ( wg instrukcji ) chyba ze cos zle zrozumialem.

zarowno obliczenia teoretyczne wzmocnienia napieciowego skutecznego jak i impedancji wyjsciowej sa obarczone duzymi bledami, impedacnaj wyjsciowa 25% , wzmocnienie ujemne ;/

impedancja wejsciowa wydaje sie byc dobrze policzona, blad mniejszy niz 1%, jednak i tutaj mam pytanie, za parametr zg przyjalem impedancje wejsciowa, ( zg to prawdopodobnie opornosc wejsciowa zrodla? ) , niestety nie potrafie przeksztalcic schematu ukladu bez sprzezenia to schematu z rysunku 7 w instrukcji ;/

dlatego ilosc parametrow mnie przeraza, po prostu jes podstawiam do wzorow.

Warto wspomniec ze obliczenia teoretyczne przeprowadzam dla ukladu bez sprzezenia.
Przynajmniej w tym poscie

Jeśli ktoś byłby w stanie mi pomóc , byłbym bardzo wdzięczny, za wszelkie sugestie Pozdrawiam.

P.S Studiuje Informatykę, żeby nie było niestety informatyczne przedmioty absorbuja mnie do tego stopnia ze na elektronike pozostaje mi malo czasu pomimo ze zaczyna mnie coraz bardziej interesowac ten elektryczny świat [/fade]

[Jony130]

Teraz nie chce mi się tego analizować.
Ale wzmocnienie może wyjść ujemne. To w elektronice oznacza tylko tyle ze układ odwraca fazę sygnału i nic więcej.

A pomiary dla jakiej rezystancji obciążenia Ro wykonywałeś.
Bo patrząc na wyniki wygląda to jak byście dali znacznie większą od 1.4K którą potem wstawiasz do obliczeń teoretycznych.
No i coś dziwna ci wyszła z pomiarów wartość wzmocnienia tego ostatnie układu w tabelce.
To jest ten z równoległym sprzężeniem??
Zresztą tak samo jak Rwe cos tu się nie zgadza.
Ale teraz jest za późno by się tym zajmować

[Sh]

Hmmm Wszystkie wzmocnienia wyznaczalem korzystajac ze wzoru na wzmocnienie, iloraz napiecia wyjsciowego do napiecia wejsciowego, gdzie bralem oczywiscie napiecie za opornikiem, Rg dolaczonym na wejsciu.

Swoją drogą teraz mnie zastanawia, jesli na wejsciu pierwszym przed opornikiem mamy 70,72 mV za opornikiem rzedu mikrowoltow, to jak to mozliwe zeby napiecie wyjsciowe bylo rzedu kilku woltow ? w sensie dostaje wiecej niz daje ? Perpetuum mobile?

hmm z tym ujemnym wzmocnieniem, wszystko niby byłoby ok, tylko wyniki teoretyczne powinny w jakis sposob pokrywac sie z tymi ktore uzyskalem z wynikow pomiarow w jakimś tam stopniu.

co do Ro, to był to potencjometr, w instrukcji napisali, że aby wyznaczyć impedancje wyjścia należy dołączyć do wyjścia go i uregulować jego opor na taki aby napięcie na wyjsciu było równe połowie napięcia na wyjsciu bez obciazenia. Tak tez zrobilem i tylko odczytalem jego opor i przyjalem ze to impedancja wyjsciowa. No i teraz liczac poszczegolne parametry, nie bardzo wiem co za to Ro mam w ogóle przyjąć ;/

Nie wiem czy czegoś nie schrzaniłem przy pomiarach i nie domierzylem jakiejs wartosci

[Jony130]

No dobra policzmy parametry tego wzmacniacza bez sprzężenia zwrotnego.
Ic=4.7mA , Hfe=330, re=26mV/Ic=5.5
Teraz obliczmy Ku
Ku=Rc/re=1.39k/5.5=252V/V a wzmocnienie skuteczne wynosi Kus=31.5V/V
Rwe=1.43K
Rwy=1.39K
Fd=1.2KHz
Fg nie mogę policzyć z braku danych.

Teraz dla układu ze sprzężeniem zwrotnym czyli bez kondensatora Ce=22uF
Ku=Rc/Re=1.39k/357.5=3.88V/V wzmocnienie skuteczne 1.52V
Rwe=6.5K
Rwy=1.5K
Fd==1.93Hz i nie wiem skąd u ciebie taka optymistyczna wartość Fd

Wtórnik napiec sobie zostawimy bo Rwe będzie na poziomie 6.5K a ku ok. 0.98V/V a skuteczne Kus=0.386V/V
Rwy ok. 20 a Fd wyniesie tyle samo czyli 1.93Hz


No i schemat z sprzężeniem zwrotnym napięciowym równoległym.
Rwe= ok. 650; Rwy=562om
Ku będzie wynosić tyle samo czyli ok. 252V/V ( bo wzmocnienie wzmacniacze ze sprzężeniem zwrotnym nie może być większe od wzmocnienia układu bez tego sprzężenie, a u ciebie tak wyszło) Skuteczne wzmocnienie kus=14V/V

I patrząc na twoje wyniki to gdzieś zrobiłeś błąd obliczając Fd jaki i w układzie ze sprzężeniem napieciowym-równolegle, jakieś dziwne ci wyszły Ku i Rwe, Rwy

A pozostałe wyniki zgadzają się z teoretycznymi w mniejszym lub większym stopniu.
Wyniki mogą się różnic od wyników pomiarowych, głównie za sprawą tolerancji elementów jak i nie znajomości dokładnych parametrów tranzystora w danym punkcie pracy.
Szczególnie ze dla sprzężenia napięciowego-równolegle zmieni się prąd kolektora a co za tym idzie parametry H.

Acha i wszystkie wzmocnienia są ujemne oprócz układu z wtórnikiem.
Ale mowie tym minusem sie nie przejmuj, on informuje tylko o odwróceniu fazy.

t;]hmm z tym ujemnym wzmocnieniem, wszystko niby byłoby ok, tylko wyniki teoretyczne powinny w jakis sposob pokrywac sie z tymi ktore uzyskalem z wynikow pomiarow w jakimś tam stopniu.

Z wyników na ku wygląda no to ze do obliczeń teoretycznych musisz przyjąć Ro>>1.4K albo zastąpić je rozwarciem. Bo jak byś zmierzył ku dla Ro=1.4K to na pewno nie uzyskał byś Ku=207 a prawie o połowę mniejszą.

[Sh]

O elektronice mam niewielkie pojęcie, tzn mój umysł nie jest tak plastyczny na pewno jak Twój Johny, nie patrzę tak przekrojowo, na te rzeczy. Wyniki które otrzymałeś faktycznie pokrywają się w granicach błędu z moimi. Jednak w takim razie jaka jest zaleznosc pomiedzy wzorami na Ku, liczonymi ze wzoru z instrukcji tj, tj h21*RL/(h11 + delta(h)*RL)
Czy da się to policzyć z tego wzoru który jest przewidziany w instrukcji?

Odnosnie pomiarow dla napieciowego rownoleglego ze sprzezeniem, ktore dokladnie wyniki sa nieprawdopodobne? ( Ciezko mi to bedzie zrozumiec ) pomiary w tym wypadku były symulowane na komputerze. Wszystkie wartosci parametrow odczytywane z urzadzen, np fd z wykorzystaniem plotera bodego, nie wiem jak moglbym popelnic tam blad

Po ustawieniu R0 bardzo duzego, 10^18, ku zmienilo prawie na dwa razy wieksze, wynosi kolo 236, w porownaniu z pomiarowym 207 wyglada juz calkiem niezle, dalsze zmiany nie wiele zmieniaja juz wartosc ku.



rwy bez sprzezenia wyszlo mi 1,39, tylko korzystalem z innych zaleznosci... dalej nie do konca wiem jak Ty to liczyles. a co do r e to wyszlo mi 1513 czyli troszke wiecej niz Tobie,

Przy czym nasze metody liczenia się roznia, moje polegaja na podstawianiu do konkretnych wzorow ;/ ale widocznie cos chrzanie dalej.

Pozdrawiam

Co do wtornika, to wyniki pomiarow identyczne jak powiedziales, z tym ze fd wynosi 31 mHz, a nie 1,93kHz ;/

=========================================================

Pzy okazji mam pytanie: czy impedancja wejsciowa to to samo co opor wewnetrzny źródła?

[Jony130]

Drobna rozbieżność miedzy twoimi wzorami a moimi jest spowodowane tym ze ja obliczam parametrów wzmacniacza z wykorzystaniem z modelu fizycznego bez rysowania schematu zastępczego.
I tak wzór na ku=(Rc||RL||1/h22)/re
Gdzie:
re=26mV/Ic
Rwe=R1||R2||RweT
Gdzie:
RweT=(β+1)*re
Rwy=Rc||1/h22

|| - oznacza równolegle połaczone

To są jakby te same wzory tylko inszej zapisane i dlatego mogą sie wyniki trochę różnic .
Ja przyjąłem re=5.5 a u ciebie wynosi ok re=H11e/(H21+1)=5.86 i to tez oczywiści powoduje błędy.

Odnosnie pomiarow dla napieciowego rownoleglego ze sprzezeniem, ktore dokladnie wyniki sa nieprawdopodobne?

Ku jest stanowczo za dożą. nie może przekroczyć 252V/V tak samo Rwe i Rwy jest do niczego. I cudów tu nie ma, zrobiłeś błąd.

Po ustawieniu R0 bardzo duzego, 10^18, ku zmienilo prawie na dwa razy wieksze, wynosi kolo 236, w porownaniu z pomiarowym 207 wyglada juz calkiem niezle, dalsze zmiany nie wiele zmieniaja juz wartosc ku.

Ten błąd może wynikać ze tranzystor miał inny prąd kolektora albo Ro wynosiło ok 9k
Tak samo Fd jest blednie oczytana. chodź trzeba powiedzieć ze fd jak i Fg bardzo mocno zalezą od Rg

To wyście nie wykonywali pomiarów na prawdziwym układzie tylko w symulacji ??

[ Dodano: 2007-05-02, 15:01 ]

Pzy okazji mam pytanie: czy impedancja wejsciowa to to samo co opor wewnetrzny źródła?

To nie jest to samo.

opor wewnetrzny źródła dla twojego układu wynosi 10K=Rg.
A wzór na Rwe już masz

[Sh]

Do niczego w takim razie te moje pomiary ;/, tak to ćwiczenie wykonywalismy przy komputerze. Byc moze prowadzacy nie chcial ryzykowac, w koncu jestemy tylko informatykami


hmmm, mam jeszcze pytanko co to za parametry rwyT rweT, z ta literka T na koncu,.


Inna sprawa to taka, ze przy liczeniu wartosci delta fh, wzor mowi zeby pominac wartosc delta eh, a u mnie w obliczeniach delta eh jest rzedu 0,1 natomiast drugi skladnik beta0/RF zaledwie 0,007 wiec nie rozumiem czemu nalezy pominac delta eh, ;/

ostatecznie parametry i ich wartosci mialem policzyc tylko dla ukladu bez sprzezenia i dla ukladu ze sprzezeniem napieciowo rownoleglym, w tym drugim

ku = -220,7, rwe = 697 rwy = 553

Dla ukladu bez sprzezenia

ku = -207 rwe = 1513,6 rwy = 1390

mozna prosic o jakies potwierdzenie badz nie tych danych ?

Pozdrawiam i naprawdę dziekuje

[Jony130]

Z literka T informuje nas ze chodzi rezystancje tranzystora. Np.
RweT oznacza rezystancje wejściową „widzianą” z bazy w stronę tranzystora.
A RwyT to rezystancja wyjściowe „widziana” z kolektora w stronę tranzystora.
A zazwyczaj pomija się w obliczeniach parametr H12e i wtedy wzór wygląda tak
Ku=(h21/h11)*RL
Gdzie RL=Rc||Ro||1/h22.
A tak swoją drogą to słabą macie tą symulancie bo maja bez problemu wyznaczy Fd i Fg, Rwe i Rwy i Ku. I wystarcz tylko sam schemat, resztę komputer wyliczy.
I tak dla pierwszego układu obliczała tak:
dla Ro=15K i Rg=10K
Ku=201V/V; kus=20V/V
Rwe=1.34K; Rwy=1.39K
Fd=290Hz
Fg=180KHz
I dla układu "napieciowego rownoleglego"
Ku=208; Kus=12.2V/V
Rwe=662; Rwy=670
Fd=86Hz; Fg=297KHz

[Sh]

No to jestem w kropce, z jakiegoś workbencha korzystalismy, na uczelni maja cos takiego poinstalowane, Ja po prostu chcę zaliczyć te laborki i mieć spokój, bo niestety na elektronikę nie mam za wiele czasu, zwłaszcza, że krystalizuje mi się w głowie plan podjęcia studiów na zupełnie innym kierunku. Tak to jest w życiu jak się nie wie co chce się robić...

za R0 przyjąłem 10k

[Jony130]

Nie przejmuj sie
Po prostu napisz ze wyniki obliczeń teoretycznych tylko w niektórych punktach zgadza sie z pomiarami. Głównie za sprawą uproszczonych obliczeń ręcznych jak i rozbieżności parametrów h przyjętych do obliczeń z tymi w czasie pomiarów.
I w układzie ze sprzężeniem napięciowym równoległym wyniki pomiarów wyszły całkowicie błędne i nie zgodne z teorią ( jak i w praktyce takich wielkości nie zmierzysz) na skutek błędu pomiaru. Wyniki pomiarów powinny być zbliżone do tych
ku=220,7, rwe=697; rwy=553

[Sh]

jeszcze raz dzieki :) Pozdrawiam