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