tranzystory małosygnałowe egzamin UBH6LGVEWZ75BX47H7P5IO64OZHFSQY26MFW5RA


Parametry małosygnałowe tranzystorów bipolarnych są współczynnikami równań liniowych tranzystora jako czwórnika aktywnego w poszczególnych trzech konfiguracjach układowych WB, WE i WC. Czwórnik tranzystorowy jest sterowany na wejściu źródłem napięciowym, a na wyjściu obciążony rezystancją Współzależności pomiędzy małosygnałowymi napięciami ui=Uijcost i prądami ij=Ijcost - wejściowymi oraz wyjściowymi najczęściej są przedstawiane w układzie hybrydowych równań liniowych

u1=h11i1+h12u2

i2=h21i1+h22u2

lub w układzie admitancyjnych równań liniowych

0x01 graphic
0x01 graphic

W szczególności, dla składowych zmiennych o małej amplitudzie w konfiguracji wspólnego emitera (WE) mamy

Ube = h11eIb + h21eUce

Ic = h21eIb + h22eUce

Ib = y11eUbe + y12eUce

Ie = y21eUbe + y22eUce

Hybrydowe parametry małosygnałowe tranzystora dla konfiguracji WE przy niskich częstotliwościach mają sens fizyczny i mogą być wyznaczone bezpośrednio z jego charakterystyk stałoprądowych jako styczne kierunkowe na tych charakterystykach w określonym punkcie pracy

W ten sposób definiujemy kolejno następujące wielkości:

- impedancję wejściową przy zwartym wyjściu

0x01 graphic

- wsteczną transmitancję napięciową przy rozwartym wejściu (wewnętrzne sprzężenie zwrotne)

0x01 graphic

- transmitancję prądową przy zwartym wyjściu (wzmocnienie prądowe)

0x01 graphic

- admitancję wyjściową przy rozwartym wejścia 0x01 graphic

gdzie indeksy wejścia: i - input, wyjścia o - output; pracy normalnej f- forward i pracy rewersyjnej r- reverse.

0x01 graphic

gdzie: rb'e=UT/IE - rezystancja dyfuzyjna emitera, rbb' - rezystancja rozproszona bazy,

0x01 graphic
.0x01 graphic

Bowiem tzw. przekładnia rezystancji tranzystora = rb'e/rb'c<<1. Podobnie ostatni parametr macierzy hybrydowej jest powiązany z

0x01 graphic
Przejście do wysokich częstotliwości pracy tranzystora wymaga uzupełnienia jego schematu zastępczego o elementy reaktancyjne

Pojemność Cb'e składa się z dwóch równoległych pojemności złącza emitrowego; złączowej (barierowej) CjE i dyfuzyjnej CdE

Cb'e = CjE + CdE

przy czym dla uBE>0, CjE << CdE,

oraz

0x01 graphic

gdy iEiC.

ParametrN - jest czasem przelotu nośników w kierunku normalnym - w pierwszym przybliżeniu niezależny od punktu pracy. Poza tym w tranzystorze obserwowane są montażowe pojemności pasożytnicze pomiędzy zewnętrznymi wyprowadzeniami bazy i kolektora Cbc rzędu kilku pF, które wpływają na przebieg charakterystyki β(f) powyżej częstotliwości f1

Model małosygnałowy jest właściwy do opisu zachowania tranzystora w układzie pomiarowym do badania parametrów małosygnałowym.

Moduł współczynnika h11e zgodnie z definicją wyznaczamy z zależności0x01 graphic
przy Uce=0

Małosygnałowe amplitudy zmiennej ube mierzymy bezpośrednio na ekranie oscyloskopu.

Przy dużych wartościach pojemności C1 i C2 można tutaj uważać za zwarcie dla składowych zmiennych. zauważmy, że 0x01 graphic

Podobnie moduł małosygnałowego współczynnika wzmocnienia (transmitancji) wyznaczamy z definicji

0x01 graphic
przy Uce =0

Współczynnik jest zależny od częstotliwości. Aby zmierzyć jego wartości w funkcji częstotliwości, należy:

- właściwie określić punkt pracy tranzystora,

- zapewnić dokonanie pomiaru Ic, także przy kolektorze zwartym z emiterem (Uce=0) dla

małosygnałowej składowej zmiennej,

- zachować możliwość pomiaru Ib w funkcji częstotliwości Ib= Ib(f).

Amplitudę składowej zmiennej Ic określamy mierząc napięcie na rezystorze R1 w obwodzie kolektora

0x01 graphic

Podobnie w obwodzie bazy przy właściwie dobranych wartościach rezystancji R2 i R3, dużo większych od rbe (R2 ,R3>> rbe ), mamy

0x01 graphic

gdzie Ug jest amplitudą napięcia zmiennego na wyjściu generatora.

Zatem na podstawie ostatnich zależności łatwo zauważyć, że

0x01 graphic

Po wykreśleniu zależności h21e(f) wyznaczamy wartość częstotliwości granicznej f, dla której h21e(f)= h21o/2/2. Wartość wiąże pojemność Cb'e i czas przelotu N ze składową stałą prądu kolektora IC:

+

0x01 graphic

gdzie nE - współczynnik emisji złącza emiterowego.

Drugą ważną pojemność - spolaryzowanego zaporowo złącza kolektorowego Cb'c , o której wielkości tym razem decyduje pojemność barierowa (Cb'cCjC) - można wyznaczyć postępując według instrukcji w ćwiczeniu 2. Jednakże tutaj wyznaczymy ją w układzie dzielnika pojemnościowego; ze znaną pojemnością C1.

Tranzystor w tym układzie jest w stanie odcięcia - poprzez napięcie na R2 polaryzujące także zaporowo złącze E/B. Napięcie U2 polaryzuje zaporowo złącze B/C. Wartości pojemności C1, rezystancji R1 i częstotliwości generatora tak dobieramy, aby spadek potencjału na rb'b był do pominięcia. Dzięki temu możemy dalej uprościć schemat zastępczy do układu mostka pojemnościowego. Wówczas, jak łatwo zauważyć

0x01 graphic

Amplitudy napięciowe mierzymy na ekranie oscyloskopu z właściwą i oznaczoną sondą. Pojemność sondy (16 pF) uwzględniamy w obliczeniach. Ponadto przy tych pomiarach należy pamiętać o pojemnościach pasożytniczych obudowy Cbc które zwykle nie zależą od napięcia polaryzującego złącze kolektorowe.

Czwarty parametr macierzy [h]; h22 - konduktancję wyjściową najłatwiej zmierzyć w tranzystorach mocy, np. BD285, w których parametr ten jest dużo większy niż w tranzystorach małej mocy. Tranzystor mocy włączamy do układu pomiarowego zestawionego wg W układzie takim, zgodnie z definicją ustawiamy właściwy punkt pracy prądu bazy IB= const i doprowadzamy zmienne napięcie uce. W ustalonym przez układ punkcie pracy UCE 5V mamy R3>>rb'e, co pozwala przyjąć, że obwód bazy jest rozwarty dla składowej zmiennej. Pomiar zmiennego prądu Ic zapewnia rozwarcie dla składowej zmiennej Ib=0 w obwodzie bazy. Amplitudę Ic mierzymy na rezystorze R2

0x01 graphic

Zatem, zgodnie z definicją mamy

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Złączowe tranzystory polowe egzamin
Jak tworzy się model małosygnałowy tranzystora MOS
Budowa i zastosowanie tranzystorów, Technikum Informatyczne, Egzamin Zawodowy
Tranzystory polowe MOS egzamin
rezystancja termiczna tranzystorów egzamin TJ26KF6OYUVMSTONLUKS2SJHRPVZK5G7CI4AEBA
Tranzystor
Egzamin zaoczne
Pytania egzaminacyjneIM
ANALIZA WYNIKÓW EGZAMINU GIMNAZJALNEGO DLA UCZNIÓW KLAS III
zadania egzaminacyjne
Egzamin 2008 2009
Egzamin poprawkowy I 2009 2010
Egzamin II ze statystyki luty 2007
312[01] 01 122 Arkusz egzaminac Nieznany (2)
Egzamin praktyczny Zadanie Nr 4

więcej podobnych podstron