Elementy i układy
elektroniczne
Wykład 7: Układy zasilania
tranzystorów
bipolarnego - układ z wymuszonym (stałym)
prÄ…dem bazy
Układ z wymuszonym Układ z wymuszonym
prÄ…dem bazy prÄ…dem bazy i
sprzężeniem emiterowym
1
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
z wymuszonym (stałym) prądem bazy
RC
ICQ
IBQ RB
UCEQ
EC
UBEQ
EB = EC
RE
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
z wymuszonym (stałym) prądem bazy
RC RC
ICQ ICQ
IB RB IBQ RB
²IB UCEQ EC
²IB UCEQ EC
UBEQ
UBE(IB)
EB
EB
RE RE
Który model tranzystora zastosować?
2
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
z wymuszonym (stałym) prądem bazy
RC
ICQ
UCEQ
IBQ RB
²IB
(²+1)IC0 EC
UBEQ
EB
RE
A może zastosować taki model??????
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
z wymuszonym (stałym) prądem bazy
Punkt pracy tranzystora w układzie:
(EB -UBEQ)² + (RB + RE )(² +1)IC 0
ICQ =
RB + (² +1)RE
ëÅ‚ ² +1 öÅ‚ ² +1
UCEQ = EC - ICQìÅ‚ RC + RE ÷Å‚ + RE IC 0
ìÅ‚ ÷Å‚
² ²
íÅ‚ Å‚Å‚
Układ bez sprzężenia emiterowego RE = 0: Nie badam wpływu temperatury IC0 = 0:
(EB -UBEQ)² + RB(² +1)IC 0
(EB -UBEQ)²
ICQ =
ICQ =
RB
RB + (² +1)RE
UCEQ = EC - ICQRC
ëÅ‚ ² +1 öÅ‚
UCEQ = EC - ICQìÅ‚ RC + RE ÷Å‚
ìÅ‚ ÷Å‚
²
íÅ‚ Å‚Å‚
3
Statyczna prosta pracy
ZakÅ‚adajÄ…c IC = IE co obowiÄ…zuje dla dużych ²,
pomijając wpływ IC0:
EB -UBEQ
ICQ =
RB + RE
UCEQ = EC - ICQ(RC + RE )
Przekształcając drugie równanie do postaci (y = ax +b):
UCE EC
IC = - +
RC + RE RC + RE
Otrzymuje tzw. równanie prostej pracy statycznej
Statyczna prosta pracy
4
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
z zasilaniem potencjometrycznym
EC = ECC RC = R3 RE = R4
Układ zasilania bazy zastępujemy z
ródłem napięciowym zgodnie z tw.
Thevenina:
R2 R1R2
Analiza taka jak
EB = ECC RB =
poprzedniego układu R1 + R2
R1 + R2
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
ze sprzÄ™\
niem kolektorowym
Układ ze sprzężeniem Układ ze sprzężeniem
kolektorowym kolektorowym i
sprzężeniem emiterowym
5
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
ze sprzÄ™\
niem kolektorowym
RC
RB
ICQ
UCEQ
IBQ
²IB
(²+1)IC0 EC
UBEQ
RE
EC -(IC + IB )RC - IBRB -UBE - IE RE = 0
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
ze sprzÄ™\
niem kolektorowym
Punkt pracy tranzystora w układzie:
²(EC -UBEQ)+ IC 0(² +1)(RC + RB + RE )
ICQ =
(² +1)(RC + RE )+ RB
ìÅ‚ ÷Å‚(RC
UCEQ = EC -(ICQ - IC 0)ëÅ‚ ² +1öÅ‚ + RE )
ìÅ‚ ÷Å‚
²
íÅ‚ Å‚Å‚
Układ bez sprzężenia emiterowego RE = 0: Nie badam wpływu temperatury IC0 = 0:
²(EC -UBEQ)
²(EC -UBEQ)+ IC 0(² +1)(RC + RB)
ICQ =
ICQ =
(² +1)(RC + RE )+ RB
(² +1)RC + RB
ëÅ‚ ² +1öÅ‚
UCEQ = EC - ICQ ìÅ‚ ÷Å‚(RC + RE )
ìÅ‚ ÷Å‚RC
UCEQ = EC -(ICQ - IC 0)ëÅ‚ ² +1öÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚
ìÅ‚ ÷Å‚
²
² íÅ‚ Å‚Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
6
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
ze sprzÄ™\
niem kolektorowym
ZakÅ‚adajÄ…c IC = IE co obowiÄ…zuje dla dużych ², pomijajÄ…c
wpływ IC0 otrzymujemy równania:
Takie same
EC -UBEQ
jak dla
ICQ =
RB + RE
poprzednich
UCEQ = EC - ICQ(RC + RE )
układów
Przekształcając drugie równanie do postaci (y = ax +b):
UCE EC
IC = - +
RC + RE RC + RE
Otrzymuje tzw. równanie prostej pracy statycznej
Polaryzacja tranzystora bipolarnego - układ
ze stałym prądem emitera
EB = EEE
EC = ECC + EEE
Analizujemy tak jak układ z
wymuszonym prÄ…dem bazy
7
Współczynniki stabilizacji
Układy zasilania tranzystorów z elementami
nieliniowymi
Układ kompensujący
zmiany UBE
8
Układy zasilania tranzystorów z elementami
nieliniowymi
Układ kompensujący
zmiany UBE i zmiany IC0
Układy polaryzacji  układ dwubateryjny
RD
IDQ
IG RG
UDSQ
ED
UGSQ
-EGG
RS
9
Tranzystor JFET  statyczny nieliniowy
model wielkosygnałowy (zakres pentodowy)
D
G
2
-UGS ëÅ‚ öÅ‚
UGS
ìÅ‚
IDSS ìÅ‚1- ÷Å‚
UP ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
S
Układy polaryzacji  układ dwubateryjny
RD
IDQ
IG RG G
D
UDSQ ED
UGSQ S
-EGG
RS
UGSQ = -EGG - IDQRS
UDSQ = ED - IDQ(RD + RS )
10
Układy polaryzacji  układ z automatycznym
minusem
RD
IDQ
IG
UDSQ
ED
UGSQ
RG
RS
Układy polaryzacji  układ z automatycznym
minusem
RD
2
ëÅ‚ öÅ‚
UGS
ìÅ‚
IDQ = IDSS ìÅ‚1- ÷Å‚
UP ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
IG G
D
ED
UDSQ
UGSQ S
RG
RS
UGSQ = -IDQRS
UDSQ = ED - IDQ(RD + RS )
11
Układy polaryzacji  układ
potencjometryczny
RD
IDQ
IG
UDSQ
ED
R1
R3
UGSQ
RS
R2
Układy polaryzacji  układ
potencjometryczny
RD
IDQ
IG RG
UDSQ
ED
UGSQ
R2
EGG = ED
EGG
R1 + R2
RS
R1R2
RG = + R3
R1 + R2
12
Układy polaryzacji  układ
potencjometryczny
RD
2
ëÅ‚ öÅ‚
UGS
ìÅ‚
IDQ = IDSS ìÅ‚1- ÷Å‚
UP ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
IG RG G
D
ED
UDSQ
UGSQ S
EGG
RS
UGSQ = EGG - IDRS
UDSQ = ED - IDQ(RD + RS )
Układy polaryzacji  stabilność punktu pracy
a)  układ dwubateryjny dla
Rs = 0;
b)  układ z aut. minusem
c)  układ potencjometryczny
Wzrost Rs zwiększa
stabilność
13
Układy polaryzacji  układ ze sprzę\
eniem
drenowym
RD
R1
IDQ
IG
UDSQ
ED
UGSQ
R2
RS
Układy polaryzacji  układ ze sprzę\
eniem
drenowym
ëÅ‚ öÅ‚
R2 ìÅ‚ R2 ÷Å‚
UGSQ = ED - IDQìÅ‚ RS + RD ÷Å‚
RD
R1 + R2 íÅ‚ R1 + R2 Å‚Å‚
R1
2
ëÅ‚ öÅ‚
UGS
ìÅ‚
IDQ = IDSS ìÅ‚1 - ÷Å‚
Dla (R1 + R2) >>RS:
UP ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
IG G
D
UDSQ = ED - IDQ(RD + RS )
ED
UDSQ
UGSQ S
R2
RS
Nie ma konieczności stosować dużych RS
14
Układy polaryzacji
RD RD
IDQ IDQ
IG RG IG
UDSQ UDSQ
ED ED
UGSQ UGSQ
RG
EGG
RS RS
R1 RD
RD
IDQ IDQ
IG IG
UDSQ UDSQ
ED ED
R1
R3 UGSQ
UGSQ
R2
RS RS
R2
Obowiązują zależności takie jak dla układów polaryzacji tranzystorów JFET
15