... vše o fyzikálním praktiku najdete právě na těchto stránkách
UK • MFF • KVOF
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
Obě strany předchozí revize Předchozí verze Následující verze | Předchozí verze | ||
zadani:215 [ 1.10.2021 08:17] Gabriel Petr RNDr. Ph.D. [Pracovní úkol] |
zadani:215 [ 4.10.2024 11:37] (aktuální) Gabriel Petr RNDr. Ph.D. [Poznámky ke zpracování] |
||
---|---|---|---|
Řádek 7: | Řádek 7: | ||
===== Pracovní úkol ===== | ===== Pracovní úkol ===== | ||
- | - Změřte anodové charakteristiky triody EC(C)83. Mřížkové napětí //U<sub>g</sub>// měňte od 0 do -2~V~po krocích 0,5~V. Při měření nepřekračujte maximální anodovou ztrátu //P<sub>a</sub>//~=~0,2~W. Anodové napětí zvyšujte maximálně do 120~V. | + | - Změřte anodové charakteristiky triody EC(C)83. Mřížkové napětí //U<sub>g</sub>// měňte od 0~V~do -1~V~po krocích 0,5~V. Při měření nepřekračujte maximální anodovou ztrátu //P<sub>a</sub>//~=~0,2~W. Anodové napětí zvyšujte maximálně do 120~V. |
- | - Změřte závislost zesílení //A//~=~//U<sub>výst</sub>/////U<sub>vst</sub>// (poměr výstupního napětí ke vstupnímu) triodového zesilovače na frekvenci pro //U<sub>g</sub>//~=~-0,5~V, //U<sub>a</sub>//~=~120~V, //R<sub>a</sub>//~=~10<sup>5</sup>~Ω a~//R<sub>a</sub>//~=~5.10<sup>3</sup>~Ω //U<sub>vst</sub>//~=~0,2~V~ve frekvenčním rozsahu 30~Hz – 100~kHz. | + | - Změřte závislost zesílení //A//~=~//U<sub>výst</sub>/////U<sub>vst</sub>// (poměr výstupního napětí ke vstupnímu) triodového zesilovače na frekvenci pro //U<sub>g</sub>//~=~-1,0~V, //U<sub>a</sub>//~=~120~V, //R<sub>a</sub>//~=~10<sup>5</sup>~Ω a~//R<sub>a</sub>//~=~5.10<sup>3</sup>~Ω, //U<sub>vst</sub>//~=~0,2~V~ve frekvenčním rozsahu 30~Hz – 100~kHz. |
- | - Změřte závislost zesílení //A// na velikosti anodového odporu pro //U<sub>a</sub>//~=~120~V~v~rozsahu //R<sub>a</sub>//~=~5.10<sup>3</sup> – 10<sup>5</sup>~Ω. //U<sub>g</sub>//~=~-0,5~V~při //f//~=~1~kHz, //U<sub>vst</sub>//~=~0,2~V. | + | - Změřte závislost zesílení //A// na velikosti anodového odporu pro //U<sub>a</sub>//~=~120~V~v~rozsahu //R<sub>a</sub>//~=~5.10<sup>3</sup> – 10<sup>5</sup>~Ω. //U<sub>g</sub>//~=~-1,0~V~při //f//~=~1~kHz, //U<sub>vst</sub>//~=~0,2~V. |
- | - Anodové charakteristiky zpracujte graficky. V~grafu vyznačte oblast, kde by byla překročena anodová ztráta //P<sub>a</sub>//~=~0,2~W. Zakreslete rovněž zatěžovací přímky pro obě hodnoty anodového odporu //R<sub>a</sub>// z~úkolu 2. Určete odpovídající pracovní body a~stanovte příslušné hodnoty zesílení a~průběh frekvenčních charakteristik. | + | - Anodové charakteristiky zpracujte graficky. V~grafu vyznačte oblast, kde by byla překročena anodová ztráta //P<sub>a</sub>//~=~0,2~W. Zakreslete rovněž zatěžovací přímky pro obě hodnoty anodového odporu //R<sub>a</sub>// z~úkolu 2. Určete odpovídající pracovní body a~stanovte příslušné hodnoty zesílení při frekvenci //f//~=~1~kHz. |
- | ** Základní vztahy a klíčová slova: ** | + | ** Klíčová slova: ** |
trioda, zesilovač, zatěžovací přímka | trioda, zesilovač, zatěžovací přímka | ||
+ | ===== Poznámky ke zpracování ===== | ||
+ | * Ad.1,2,3 K propojení více kabelů použijte propojovací krabičku. | ||
- | **Poznámky** | + | * Ad.2 Do grafu vynášejte závislost zesílení na logaritmu frekvence. |
- | + | ||
- | Je-li anoda triody připojena ke zdroji anodového napětí //U<sub>z</sub>// přes anodový odpor | + | |
- | //R<sub>a</sub>//, pak zatěžovací přímka vytíná na ose napětí anodové charakteristiky úsek | + | |
- | //U<sub>z</sub>// a na ose proudu úsek //U<sub>z</sub>/R<sub>a</sub>//. Tak ji lze snadno | + | |
- | zakreslit. Přímka ukazuje, jak v důsledku spádu napětí na anodovém odporu klesá napětí na anodě, | + | |
- | jestliže roste anodový proud. Je zřejmé, že pracovní bod triody lze určit graficky jako průsečík | + | |
- | zatěžovací přímky s anodovou charakteristikou triody změřenou pro odpovídající napětí mřížky //U<sub>g</sub>//. | + | |
- | Pro vynášení frekvenční charakteristiky je vhodné užít logaritmické stupnice jak pro frekvence, | + | |
- | tak pro zesílení. Místo absolutních hodnot zesílení //U<sub>výst</sub>/U<sub>vst</sub>// | + | |
- | (nebo též spolu s nimi) lze na svislou osu vyznačit velikost zesílení v decibelech [dB]: | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | //A<sub>db</sub>//~=~20.log(//U<sub>výst</sub>/U<sub>vst</sub>//) | + | |
- | + | ||
- | Abychom vysvětlili výhody tohoto způsobu zobrazení, ukažme, jak se projevuje například vliv | + | |
- | vazebního kondensátoru //C<sub>g1</sub>// spolu s mřížkovým odporem //R<sub>g</sub>// | + | |
- | (viz obr. 1 na stránce 98 v [1]). Snadno zjistíme, že zesílení je pak úměrné výrazu: | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | //ω τ (1 + ω<sup>2</sup>τ<sup>2</sup>)<sup>1/2</sup>// | + | |
- | + | ||
- | kde //τ// je časová konstanta = //R<sub>g1</sub>.C<sub>c1</sub>//. | + | |
- | Pro //ω~<<~1/τ// je tedy zesílení prakticky konstantní, | + | |
- | pro //ω = 1/τ// poklesne v poměru //sqrt(2):1//, čili přibližně o 3 dB a | + | |
- | pro //ω~>>~1/τ// klesá zesílení úměrně frekvenci, tedy s poklesem přiblžně | + | |
- | o 6 dB na oktávu (oktávou se přitom rozumí změna frekvence na dvojnásobek či na polovinu). | + | |
- | Uvažovaná kombinace kondenzátoru s odporem tedy propouští vyšší frekvence a potlačuje nízké, | + | |
- | je to jednoduchý případ tzv. hornofrekvenční propusti. Ve zmíněném grafickém zobrazení bude | + | |
- | závislost mít při vysokých frekvencích vodorovnou asymptotu, při nízkých frekvencích asymptotu | + | |
- | se směrnicí 1 (použijeme-li na obou osách stejného měřítka). Obě asymptoty se protínají při | + | |
- | frekvenci //ω~=~1/τ//, (tzv. frekvenci zlomu) a zhruba vystihují průběh | + | |
- | frekvenční charakteristiky. Charakteristiku zesilovače při nízkých frekvencích ovšem může ovlivnit | + | |
- | ještě další zlom způsobený kondenzátorem //C<sub>v</sub>// spolu s odporem //R<sub>g2</sub>// | + | |
- | (v zapojení na obr. 3 hraje roli tohoto odporu vstupní odpor voltmetru). V oblasti vysokých frekvencí | + | |
- | je situace obdobná, obrázek je ovšem zrcadlově symetrický a dolnofrekvenční propust, která snižuje | + | |
- | zesílení při nejvyšších frekvencích, je tvořena vstupní kapacitou nízkofrekvenčního voltmetru, | + | |
- | kterým měříme zesílené napětí, a paralelní kombinací odporů //R<sub>a</sub>//, //R<sub>g2</sub>// | + | |
- | a vnitřního odporu elektronky. | + | |
- | + | ||
- | + | ||
- | + | ||
- | + | ||
- | + | ||