Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata. Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit
Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Electronica


Index » inginerie » Electronica
Diagrame Bode


Diagrame Bode


Diagrame Bode

Scopul lucrarii: introducerea regulilor de trasare a diagramelor Bode; determinarea experimentala a diagramelor Bode in cazul unui etaj de amplificare cu tranzistor; studiul influentei benzii finite a amplificatorului asupra formei de unda a semnalului de la intrare.

Rezumat teoretic:

Pentru trasarea rapida a diagramelor Bode ale unei functii de transfer a carei expresie analitica este cunoscuta:




0

este necesara factorizarea expresiei de mai sus sub forma:

0

0

Dupa realizarea acestei factorizari, trasarea rapida a diagramelor Bode de castig si de faza, se poate face aplicand niste reguli foarte simple rezumate in urmatorul tabel:

Cazuri

Pulsatia la care

se produce

modificarea

Modificarea adusa pantei

caract.

de castig

Alte

influente

asupra

caract.

de castig

Modif.

adusa

caract.

de faza

s+zi

zi>0

zi

+20dB/dec

-

crestere

cu ð/2

zi<0

scadere

cu ð/2

s+pk

pk>0

pk

-20dB/dec

-

scadere

cu ð/2

pk<0

crestere

cu ð/2

s2+2js+ù0j2

2j>0

ù0j

+40dB/dec

supra - atenuare

la ù0j egala cu

Q=ù0j/2j[dB]

crestere

cu ð

2j<0

scadere

cu ð

s2+2ls+ù0l2

2l>0

ù0l

-40dB/dec

supra - crestere la ù0l

egala cu

Q=ù0l/2l[dB]

scadere

cu ð

2l<0

crestere

cu ð

In tabelul de mai sus sunt prezentate modificarile aduse de prezenta unor termeni in functia de transfer asupra pantei caracteristicii de castig si asupra caracteristicii de faza. Pentru trasarea completa a acestor caracteristici trebuie cunoscuta o valoare initiala a castigului si a pantei acestuia, precum si o valoare initiala a fazei. Daca H(s) nu prezinta pol sau zerou in zero, panta initiala a diagramei de castig este zero dB/dec, valoarea initiala a castigului este 20 lg H(0), iar valoarea initiala a fazei este zero (daca H(0)>0) sau Õ(daca H(0)<0).

0

Daca H(s) prezinta un zerou in zero cu ordin de multiplicitate n, panta initiala a diagramei de castig este +n20 dB/dec, venind de la -¥, o valoare initiala a castigului se calculeaza la o pulsatie Ù<<min ca fiind :

0

iar valoarea initiala a fazei este:

0




unde

0

Daca H(s) prezinta un pol in zero cu ordin de multiplicitate n, panta initiala a castigului este de -n20 dB/dec venind de la +¥, o valoare initiala a castigului se calculeaza din nou la o pulsatie Ù, satisfacand aceeasi conditie de mai sus, ca fiind:

0

iar valoarea initiala a fazei este:

0

unde de aceasta data

Circuitul studiat in cadrul lucrarii de laborator este prezentat in Fig. 1. Acest circuit este un etaj de amplificare cu tranzistor bipolar in conexiune emitor comun, cu cuplaj capacitiv (CB). In colector este introdus suplimentar, in paralel cu RC, condensatorul CC pentru a modela o eventuala sarcina capacitiva ce ar incarca etajul de amplificare.

0 Fig. 1

Vom presupune ca nivelul semnalului la intrare este mic astfel incat tranzistorul lucreaza liniar, iar pentru determinarea functiei de transfer vom face apel la modelul de semnal mic al tranzistorului bipolar.

Alegem modelul propus de Giacolletto din care pastram doar rezistenta rsi sursa de curent comandata in tensiune gmvbe (Fig. 2). Rezulta pentru intreg etajul de amplificare schema de semnal mic din Fig. 3. Deoarece ambele rezistente RB1 si RB2 sunt in semnal legate cu un capat la masa, in schema din Fig. 3 s-a facut o simplificare, introducandu-se o singura rezistenta RB=RB1½RB2.

0 Fig. 2

0 Fig. 3

0

Pentru acest circuit se pot scrie urmatoarele ecuatii, conform metodei de analiza a tensiunilor nodale:

Sistemul devine:

0

0

Din acest sistem ne intereseaza necunoscuta V30(s)=Y(s). Rezolvand sistemul prin regula lui Cramer rezulta:

0

tinand cont de urmatoarele:

se obtine urmatoarea functie de transfer:

0

unde:

0

Diagramele Bode de modul si faza pentru aceasta functie de transfer sunt prezentate in Fig. 4. Amplificarea in banda a etajului se poate calcula evaluand valoarea functiei de transfer la o frecventa ù satisfacand p1<<ù<<p2:

0

Semnul (-) care apare in fata indica faptul ca etajul de amplificare este inversor, lucru care se observa si de pe diagrama de faza, defazajul intre intrare si iesire fiind in banda de -ð.

0

Modul de lucru:

1.Circuitul din Fig. 1 este realizat practic pe o placuta de circuit imprimat avand semnificatia pinilor prezentata in Fig. 5. strapul facut intre pinii notati CC introduce condensatorul CC in circuit. Valorile practice folosite sunt urmatoarele:

RB1=56kÙ; RB2=12kÙ; RE=470Ù; RC=2,2kÙ; CB=100nF; CC=2,2nF.

Circuitul se alimenteaza la o tensiune Vc=1012 V.

0 Fig. 5

Se calculeaza valorile teoretice ale frecventelor corespunzatoare celor 2 poli (p1 si p2) considerand pentru h21e valori cuprinse intre 200 si 400. Este mare diferenta intre valoarea obtinuta pentru p1 folosind h21e=200 si h21e=400? Acest lucru constituie un avantaj sau un dezavantaj? Calculati amplificarea teoretica in banda a etajului de amplificare.

2.Aplicati la intrarea circuitului semnal sinusoidal de la generatorul de joasa frecventa. Aplicati semnalul de la iesirea amplificatorului pe intrarea Y a osciloscopului. Ajustati amplitudinea semnalului de la intrare astfel incat semnalul de la iesire sa nu fie distorsionat prin intrarea in blocare si/sau saturatie a tranzistorului. Modificand frecventa semnalului de la intrare de la cateva zeci de Hz pana la cateva sute de kHz, verificati forma caracteristicii de castig a etajului de amplificare. Fixand frecventa semnalului de la intrare la o valoare situata la mijlocul benzii amplificatorului, masurati amplificarea acestuia si comparati-o cu valoarea teoretica. Masurati cele 2 frecvente corespunzatoare polilor p1 Si p2 stiind ca la aceste valori amplificarea scade la 0.707 din amplificarea in banda.

3.Aplicati semnalul de la intrarea etajului de amplificare la intrarea X a osciloscopului si trecand osciloscopul in mod X-Y masurati defazajul intre intrare si iesire la frecventele corespunzatoare polilior p1 si p2. Determinati frecventa la care defazajul intre intrare si iesire este -ð.

4.Aplicati semnal periodic dreptunghiular la intrarea circuitului, mai intai de frecventa joasa mult mai mica decat f1=p1/2ð. Vizualizati semnalul de la iesirea amplificatorului. Cum se comporta etajul de amplificare la frecvente joase? Mariti frecventa semnalului dreptunghiular la o valoare mult mai mare decat f2=p2/2ð, vizualizand forma de unda de la iesire. Cum se comporta circuitul la frecvente mari?

5.Eliminand condensatorul CC din circuit masurati din nou frecventa corespunzatoare polului de la frecvente mari al etajului de amplificare p2'. Din ce cauza scade amplificarea etajului la frecvente mari in lipsa condensatorului CC? Evaluati marimea elementului parazit care isi face simtita prezenta in circuit.






Politica de confidentialitate


Copyright © 2018 - Toate drepturile rezervate

Electronica




Implicatiile fenomenului de propagare a semnalului prin divizor
MASURAREA CAPACITATILOR
Incercarea intreruptoarelor de medie tensiune
MODELUL MATEMATIC AL TRADUCTORULUI DE VITEZA
Divizorul rezistiv
Elemente tehnologice privind constructia, intretinerea si exploatarea LEA
MOTOARE ELECTRICE DE CURENT ALTERNATIV TRIFAZIC
Proiect A.S.C.N. - Sa se proiecteze un automat secvential pentru preambalari in industria alimentara
MASURAREA INDUCTANTELOR
ATENUATORUL OSCILOSCOPULUI