Bogusław Wolszczak
aktualizacja 14.02.07
UKŁADY ELEKTRONICZNE
DEMO 8
„Wzmacniacz RC – pasmo częstotliwościowe”
Jednostopniowy wzmacniacz tranzystorowy przedstawiono na rys.1. Jeżeli przyjąć założenie upraszczające, że pasmo ogranicza od dołu tylko jeden z kondensatorów a pozostałe mają wartość na tyle dużą iż spadek napięcia na nich jest pomijalny, to można oszacować wartości kondensatorów sprzęgających i blokującego zapewniających zadaną częstotliwość dolną fd pasma 3dB. W celu wyprowadzenia równań tranzystor został zastąpiony modelem hybryd-π. Założono spadek modułu wzmocnienia na każdym kondensatorze po 1dB i wyliczono odpowiednie wartości kondensatorów:
Rys.1. Schemat ideowy jednostopniowego wzmacniacza tranzystorowego.
1
C
≥
S 1
(1)
f
π
R + R
d (
g
WE )
1
C
≥
S 2
(2)
f
π
R
+ R
d (
CW
o )
g r
+ r / R
m b e
'
b e
'
E
C
≥
E
f
π
(3)
R || R + r
d (
dz
g
b e
' )
Jeżeli spełniony jest warunek gm >> 1/RE i Rdz >> Rg to: β
C
≥
E
(4)
f
π
+
d ( R
h
g
11 )
Opis zmiennych pomocniczych:
Rdz = R1 || R2 , RWE = Rdz || rb’e , RCW = RC || rCE , h11 = rbb’ + rb’e , β = h21 = gmh11 .
Częstotliwość górną fg szacuje się następująco: 1
f =
(5)
g
R
π
2
C
gdzie:
'
r ( r
+ R )
b' e
bb'
g
R =
(6)
'
r
+ r
+ R
b' e
bb'
g
C = C
+ C
1
(
'
'
+ g R + R / R) .
(7)
b' e
b' c
m
o
o
Opis zmiennych pomocniczych:
Rdz = R1 || R2 , R’g = Rg | Rdz , R’o = rCE || RC || Ro .
Polecam analizę efektu multiplikacji pojemności wejściowej tranzystora – równanie (7) –
zauważając, że gmR’o to moduł wzmocnienia napięciowego. Analiza równania (5) daje odpowiedź
co zrobić aby uzyskać szersze pasmo – czyli wyższą częstotliwość górną fg .