CC con tranistor BJT BC337

Università Kore di Enna
Laboratorio di Ingegneria Elettronica
Esercitazione 5. Amplificatore CE – CC con tranistor BJT
BC337 /2N2222A
1. Introduzione
Nella presente esercitazione verrà studiato, un circuito amplificatore di tensione a due stadi
con tranistori BJT. Il primo stadio in configurazione Common Emitter (CE), fornisce il
guadagno in tensione. Il secondo stadio, in configurazione Common Collector, permette di
avere una bassa resistenza di uscita con guadagno in tensione circa unitario.
Il circuito sarà analizzato sia per quanto riguarda la polarizzazione, sia per quanto riguarda il
guadagno di piccolo segnale- Saranno inoltre richiesti i diagrammi di Bode in modulo e fase
della funzione di trasferimento e il calcolo delle resistenze di ingresso e di uscita.
Vcc=12V
RC
2.7k
T2
R1
33k
RG
C1
50
1u
2N2222A/ZTX
T1
Vout
2N2222A/ZTX
V1
1Vac
0Vdc
R2
10k
0
RF
1k
RE1
100
0
0
RE2
1k
0
C2
2.2u
0
Figura 1: Circuito Amplificatore di Tensione
2.
Analisi Teoriche
2.1 Polarizzazione
Sia dato il circuito in Figura 1. Studiare la polarizzazione del circuito determinando i
valori di IC, VCE1,VBASE2, IC2,VCE2 e VE2. Si assuma un valore VBE=0.65V e β=100 per i
due transistori.
2.2 Guadagno di piccolo segnale
Studiare in banda passante (C1 e C2 corto circuiti) il guadagno per piccolo segnale
determinando:
AV1=VC1/Vin AV2=Vout/VC1 AV= Vout/Vin
3.
Analisi sperimentale
3.1 Polarizzazione
Simulare il circuito in figura 1, analizzando il punto di lavoro dei due transistor.
Confrontare i valori simulati con quelli calcolati al punto 2.1, giustificando eventuali
differenze. (La resistenza RG è l’ipotetica resistenza interna di un generatore di segnale,
no va fisicamente montata. Per lo studio della polarizzazione lasciare il generatore di
segnale scollegato)
3.2 Guadagno di piccolo segnale
Impostare il generatore di segnale una forma d’onda sinusoidale con ampiezza massima di
150mV picco-picco alla frequenza di 10 kHz (in banda passante), a valor medio nullo.
Misurare il guadagno per il piccolo segnale, confrontando i risultati con quanto calcolato al
punto 2.2. Variare il valor medio del segnale di ingresso aggiungendo un offset positivo o
negativo. Osservare il comportamento del circuito e giustificarlo teoricamente.
Vcc=12V
RC
2.7k
T2
R1
33k
RG
C1
50
1u
2N2222A/ZTX
C3
1n
T1
Vout
2N2222A/ZTX
V1
1Vac
0Vdc
0
R2
10k
0
RF
1k
RE1
100
0
0
RE2
1k
0
C2
2.2u
0
Figura 2 Limitazione Banda passante ad alte frequenze
4.
Diagramma di Bode
4.1 Analisi Teorica opzionale
Aggiungere tra il collettore T1 e 0V il condensatore C3=1nF, come indicato in figura2.
Determinare analiticamente in queste condizioni la funzione di trasferimento
dell’amplificatore e tracciare su assi tarati i diagrammi di Bode in modulo e fase. Nota: i
conti sono abbastanza lunghi, ma le costanti di tempo sono separabili. Si può iniziare
considerando C2 e C3 dei circuiti aperti per calcolare l’effetto di C1. Quindi si assuma C1
un corto-circuito e C3 un circuito aperto e calcolare l’effetto di C2. Infine si considerino C1
e C2 dei cortocircuiti, e si calcoli l’effetto di C3.
4.2 Sperimentale
Determinare sperimentalmente i diagrammi di Bode in modulo e fase della funzione di
trasferimento dell’amplificatore, variando opportunamente la frequenza del segnale di
ingresso (ed eventualmente anche la sua ampiezza). Utilizzare indicativamente i seguenti
valori 100 Hz, 200 Hz, 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 20 kHz, 50 kHz, 100 kHz.