JFET (FET)

Tranzystor unipolarny (polowy) posiada trzy wyprowadzenia - dren (D), bramka (G), źródło (S), regulacja odbywa się poprzez regulację napięcia między źródłem a bramką. W tranzystorach tych sterowanie odbywa się polem elektrycznym (stąd nazwa polowy), a prąd bramki (gdy tranzystor jest dobrze spolaryzowany) jest pomijalnie mały. Dzięki temu mogą służyć do uzyskania wejścia o dużej rezystancji wejściowej.

Tranzystor złączowy unipolarny J-FET - charakterystyka

Charakterystyka Wyjściowa:

Charakterystyka Wyjściowa -zależność prądu drenu (I_D) od napięcia dren-źródło (U_DS), przy stałym napięciu bramka-źródło (U_GS). Cały obszar charakterystyki wyjściowej można podzielić na dwie części: obszar nasycenia i obszar nienasycenia (liniowy). Na poniższym rysunku obszary te są rozdzielone niebieską linią, której kształt przypomina parabolę.

Charakterystyka Przejściowa :

    Charakterystyka Przejściowa - zależność prądu drenu (I_D) od napięcia bramka-źródło (U_GS) przy stałym napięciu dren-źródło (U_DS).
    Charakterystyka ta dla różnych typów tranzystorów przedstawiona została poniżej.

CHRAKTERYSTYKI j-FET KANAŁÓW N i P :

złączowe kanał typu n kanal typu p

Wzmacniacze zbudowane z elementów dyskretnych. Analogowe układy scalone.

CHARAKTERYSTYKA TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

Tranzystor bipolarny posiada trzy wyprowadzenia - emiter (E), baza (B), kolektor (C), przepływający przez niego prąd reguluje się poprzez przyłożenie napięcia między bazą a emiterem. W tranzystorach PNP prąd płynie od emitera (o wyższym potencjale) do kolektora, w NPN na odwrót. Należy też pamiętać że tranzystor bipolarny to nie bramka logiczna czy coś w tym stylu - jeżeli przyłożymy napięcie w kierunku przewodzenia do bramki to prąd popłynie nawet gdy nie ma przyłożonego napięcia kolektor - emiter (bramka nie jest izolowana).

Tranzystor pracujący w dowolnym układzie pracy charakteryzują prądy przez niego płynące i napięcia panujące na jego zaciskach. W związku z tym można określić cztery rodziny statycznych charakterystyk prądowo-napięciowych. Które przedstawione zostały na poniższych rysunkach:

Charakterystyki Tranzystora bipolarnego

1) Charakterystyka wyjściowa tranzystora, przedstawiająca zależność prądu kolektora I_C od napięcia kolektor-emiter U_CE przy doprowadzonym napięciu wejściowym baza-emiter U_BE i stałym prądzie bazy I_B. Z charakterystyki tej można stwierdzić iż powyżej pewnego napięcia prąd kolektora prawie nie zależy od napięcia U_CE, oraz że do wywołania dużej zmiany prądu kolektora I_C wystarczy mała zmiana napięcia baza-emiter U_BE
2) Charakterystyka przejściowa przedstawia prąd kolektora I_C jako funkcję napięcia baza-emiter U_BE, oraz I_B =const. Charakterystyka ta ma charakter wykładniczy.
3) Charakterystyka wejściowa opisuje zależność prądu bazy I_B od napięcia baza-emiter U_BE, przy stałym napięciu kolektor-emiter U_CE. Charakterystyka ta, podobnie jak i następna jest wykorzystywana rzadziej od dwóch wcześniejszych.
4) Charakterystyka zwrotna przedstawia zależność prądu kolektora od prądu kolektora I_C od prądu bazy I_B, przy U_CE=const Widać na niej, że prąd kolektora jest w pewnym stopniu proporcjonalny do prądu bazy.

Na poniższym wykresie charakterystyki wyjściowej tranzystora pokazano przykład dozwolonego obszaru pracy tranzystora:

5) Wzmacniacz różnicowy idealny - parametry, przykładowy schemat ideowy

Idealny wzmacniacz różnicowy

Idealny wzmacniacz różnicowy jest układem o 2 wejściach który wzmacnia tylko różnicę napięć wejściowych niezależnie od ich wartości. Głównymi zastosowaniami są wzmacnianie, mnożenie, ograniczanie, przełączanie oraz jako elementy niektórych układów cyfrowych.

Dwójnik RC jako filtr górnoprzepustowy i układ różniczkujący

Filtr górnoprzepustowy to układ elektroniczny przepuszczający częstotliwości sygnału powyżej ustalonej częstotliwości graniczne a poniżej tej częstotliwości tłumi składowe widma. Dla filtra RC częstotliwość graniczna określona jest wzorem:
. By zmniejszyć fd(częstotliwość) należy zwiększyć R i/lub C

Filtr górnoprzepustowy RC i jego charakterystyki

X wejście, Y wyjście

FIlTR DOLNOPRZEPUSTOWY RC

Filtr dolnoprzepustowy jest układem przenoszącym sygnały o małej częstotliwości bez zmian, a

powodującym tłumienie i opóźnienie fazy sygnałów o większych częstotliwościach

Przesunięcie fazy dla tej częstotliwości wynosi według wzoru (3.) ω = - 45̊. charakterystykę amplitudową można łatwo skonstruować wykorzystując jej dwie asymptoty:

- dla małych częstotliwości f≪ fg mamy Ku = 1= 0dB.

- dla wielkich częstotliwości f≫ fg zgodnie z (1.) mamy Ku = 1/ωRC, tzn. wzmocnienie jest

odwrotnie proporcjonalne do częstotliwości. Przy dziesięciokrotnym zwiększeniu

częstotliwości wzmocnienie maleje 10 razy, tzn. 20 dB na dekadę lub 6 dB na oktawę.

- dla częstotliwości f = fg mamy Ku = 1/√2 = -3dB

Skala logarytmiczna - rodzaj skali pomiarowej, w której mierzona wartość wielkości fizycznej jest przekształcana za pomocą logarytmu.

Wartości na skali logarytmicznej są zawsze bezwymiarowe, to jest albo podawane w odniesieniu do pewnej jednostki, albo będące logarytmami wielkości niemianowanych. Skala musi również mieć zdefiniowaną używaną podstawę logarytmu.
Zgodnie z właściwościami logarytmu, skala logarytmiczna może być używana jedynie do odwzorowania wielkości dodatnich. Najczęściej używa się logarytmów dziesiętnych oraz logarytmów naturalnych tj. o podstawach równych odpowiednio 10 i e.

wzmocnienie napięciowe

DIODA CHARAKTERYSTYKA

Rzeczywista dioda posiada pewien opór wewnętrzny Rd, który powoduje, że napięcie na

złączu U będzie pomniejszone o wartość RdId. Poza tym dioda ma niejednokrotnie dwa

pseudo-złącza przy doprowadzeniu kontaktów elektrycznych co prowadzi do pomniejszenia

napięcia na złączu o połowę.

1)CHARAKTERYSTYKA DIODY RZECZYWISTEJ :

Równanie charakterystyki prądowo-napięciowej diody-rzeczywista

• U_D = napięcie polaryzacji

• I_D = prąd diody

• I_S = prąd nasycenia

• U_BR = napięcie wsteczne (przebicia)

• U_ၦ = napięcie bariery potencjału
  

2)diody-idealna

3)

Diody prostownicze: Dioda prostownicza może być wytworzona w płytce monokryształu germanu lub krzemu w technologii dyfuzyjnej.

Dioda polprzewodnikowa schemat

Wzmocnienie napięciowe

Wzmocnienie napięciowe jest to stosunek napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego układu, jest wielkością bezwymiarową, ale dla podkreślenia rodzaju współczynnika wyrażany jest w woltach na wolt [V/V]:

Model małosygnałowy i schemat zastępczy tranzystora bipolarnego

Schematy zastępcze tranzystora wykorzystuje się wówczas, gdy należy przeprowadzić analizę pracy danego układu elektronicznego. Wyboru właściwego schematu dokonuje się w zależności od wielkości występujących sygnałów. Poniżej przedstawione zostały schematy zastępcze tranzystorów dla parametrów małosygnałowych, w różnych układach pracy.

    W układzie WE (OE):

    W układzie WB (OB):

    W układzie WK (OC):

Porównanie wzmacniaczy operacyjnych idealnych i rzeczywistych, parametry rzeczywiste i statyczne

Charakterystyka tranzystorów polowych MOS-FED, zasilanie i model

Schemat dla kanału typu n

Schemat dla kanału typu p

Model małosygnałowy i schemat zastępczy tranzystora bipolarnego

Podstawowy układ wzmacniacza różnicowego zbudowanego na tranzystorach bipolarnych: budowa

---