Amplificatore a BJT ad emettitore comune 12. Amplificatore a BJT ad emettitore comune Scopo della prova Misura del guadagno di tensione, di corrente e della di potenza d’uscita. Rilevazione della curva di risposta dell’amplificatore. Materiali 1 Alimentatore stabilizzato da 12 V o una batteria 1 Generatore di segnali 1 Oscilloscopio a doppia traccia con larghezza di banda almeno di 20 MHz 1 Transistor BC 108 o equivalente Alcuni resistori Alcuni condensatori 1 Basetta per montaggi sperimentali Schema elettrico Fig. 1 Esecuzione della prova 1. Con l'aiuto dell'oscilloscopio prepara il generatore di segnali in modo che eroghi un segnale sinusoidale di valor medio nullo e di piccola ampiezza (ad esempio 10 mV) avente frequenza di centro banda (ad esempio 1 kHz). 2. Per determinare sperimentalmente il guadagno di tensione Av, dopo aver montato il circuito, invia il segnale del generatore al suo ingresso e connetti l'oscilloscopio in modo che sui due canali puoi osservare le forme d'onda delle tensioni d'ingresso e d'uscita. Noterai che esse sono sfasate di 180°. Il valore del guadagno di tensione, senza carico R L visto che l'impedenza d'ingresso dell'oscilloscopio è superiore ad 1 M, lo ottieni facendo il rapporto tra le ampiezze dei segnali d'uscita e d'ingresso: AV vO ________ vS 1 Amplificatore a BJT ad emettitore comune 3. Per determinare il guadagno di corrente occorre stabilire se interessa la corrente di uscita che scorre sulla resistenza RC o sull'eventuale carico RL. In entrambi i casi occorrono due amperometri; uno per misurare la corrente d'ingresso iS ed uno per misurare quella d'uscita (iC oppure iL). L'amperometro d'ingresso è collegato in serie al circuito di base, mentre quello d'uscita è collegato in serie alla RC o alla RL. Ricorda che la resistenza RC è percorsa contemporaneamente sia dalla corrente continua di polarizzazione che da quella alternata iC; è solo il valore di quest'ultima che interessa per il calcolo del guadagno di corrente. La resistenza RL è invece percorsa dalla sola componente alternata iL della corrente dato che il condensatore C2 blocca quella continua. Per i due casi il guadagno di corrente vale: AI iC ______ iS AI iL ______ iS 4. Per il calcolo della potenza d'uscita occorre misurare, mediante il voltmetro o l'oscilloscopio il valore della tensione alternata VC ai capi di RC o della tensione VL ai capi di RL. Ricorda in questo caso, che il voltmetro indica il valore efficace della tensione, mentre con l'oscilloscopio si ottiene direttamente il valore massimo o il valore picco-picco. Il valore efficace si ottiene dal valore massimo diviso la radice di due. Per le due uscite, le tensioni efficaci valgono rispettivamente: VC = _________ V; VL = __________ V. La potenza vale, allora, rispettivamente: VC2 PC ________ W ; 2 RC V L2 PO ________ W 2 RC 5. Per determinare la curva di risposta dell'amplificatore fissa l'ampiezza della tensione del generatore sinusoidale d'ingresso ad un valore piccolo (ad esempio 10 mV) in modo che la risposta sia indistorta. Tale valore devi farlo rimanere costante per tutta l'esecuzione della prova. Varia quindi la frequenza del generatore per un'ampia gamma di valori e leggi le tensioni di uscita relative. Per ciascuna lettura calcola poi il guadagno di tensione e compila la tabella 1. I valori della tabella ti permettono di tracciare la curva di risposta per mezzo della quale sarai in grado di determinare le frequenze di taglio e la larghezza di banda dell'amplificatore. 2 Amplificatore a BJT ad emettitore comune Vs = costante = …………mV f(Hz) VO (V) AV = vO / vS Tabella 1 3