Elekt/TB/ Nap_s p_z

/Fo-3s, 58kB

Układ WE z napięciowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym Wprowadzenia ujemnego sprzężenia zwrotnego (USZ) polega na dodaniu części napięcia wyjściowego poprzez rezystancję RF do napięcia wejściowego. Ponieważ układ ze WE jest wzmacniaczem odwracającym fazę napięcia, w wyniku tego zmniejsza się napięcie wejściowe ( sprzężenie równoległe).

Rys.4.18. Układ WE z ujemnym napięciowym sprzężeniem zwrotnym

U. Tietze, Ch. Schenk: Układy półprzewodnikowe

rg – rezystancja wewnętrzna źródła sygnału; R1 – rezystancja ustawienia prądu bazy; RF – rezystancja sprzężenia zwrotnego, która łączy kolektor z bazą

Należy zwrócić uwagę, że :

- R

, gdyż będzie za małe wzmocnienie napięciowe;

F nie może być mniejsze od RC

- RF nie może być większe w porównaniu z rbe, ponieważ sprzężenie nie biedzie działać.

Przydatnym kompromisem jest dobór RF ≈ RC ≈ rbe , w wyniku otrzymamy

U

WZMOCNIENIE NAPIĘCIOWE

R

wy

F

k



 

(4.22)

u f

0

U

R

WE

1

* Wzmocnienie napięciowe układu nie zawiera żadnego uzależnionego od prądu

parametru tranzystora, a więc USZ powoduje zmniejszeniu zniekształceń nieliniowych

sygnałów wyjściowych.

1

Aby obliczyć kuO f skorzystamy z równania opisującego TB: 1

dI

 g dU



dU

(10)

C

m

BE

CE

rce

oraz zgodnie z Rys.4.17

dUBE = dUWE –R1dIWE;

dUWY/RC + dIF = dIC ;

(*)

RFdIF = dUWY -dUBE;

dIWE ≈ dIB + dIF ;

i po podstawieniu wyrazów (*) do (10) oraz po jego przekształceniu mamy: dU

1

R

wy

F

k



 

 -

(4.21)

u f

0

dU

R

R  r R

R

WE

1

1

be

F



R

g

R

r

R r R

F

m 

C

ce

F 

1

be

F

REZYSTANCJĘ WEJŚCIOWĄ można obliczyć następnym sposobem: zmiana ΔUBE wywołuje zmianę napięcia wyjściowego ΔU

R r R U

C

ce

F 

wy = -gm

BE

Zmiana prądu przez RF U U

U

BE

WY

BE

I 



g

R

r

R

F

m 

C

ce

F 

R

R

F

F

R

więc rezystancja sprzężenia zwrotnego działa jak rezystor F

g

R

r

R

m 

C

ce

F 

włączony miedzy bazę a masę.

Rys.4.18,b. Obwód wejściowy

z uwzględnieniem działania

napięciowego USZ

Otrzymujemy w ten sposób





R

r

 R  r

F



  R

(4.23)

wef

1

be



g



m R

r

R

C

ce

F 

1





2

REZYSTANCJA WYJŚCIOWA. Aby wyznaczyć rwy powrócimy do wzoru na wzmocnienie napięciowe:

Uwy

RF

k



 

,

u f

0

U

R

WE

1

które podzielimy postronne na gm:

dU wy

RF



, skąd

g dU

g R

m

WE

m

1

dU

1 R

WY

F

r





wyf

(4.24)

dI

g

R

WY

m

1

*Napięciowe sprzężenie zwrotne zmniejsza rezystancje wyjściową: ponieważ rezystancja RF wywołuje wzrost prądu bazy przy wzroście potencjału kolektora, a w wyniku powoduje większy wzrost prądu kolektora.

3