2. Układ zasilania tranzystorów bipolarnych. Schemat właściwości.
3. Ile wynosi wypadkowa rezystancja obciążenia wzmacniacza tranzystorowego bipolarnego, jeśli wzmacnia on napięcie 100 razy przy prądzie kolektora 2mA (wspólny emiter). Oblicz
4. Efekt Milera: opis zjawiska oraz wpływ na parametry wzmacniacza
5. Jaki rodzaj sprzężenia zwrotnego występuje we wtórniku emiterowym. Narysuj i wyjaśnij
6. Układ, charakterystyki i parametry wzmacniacza różnicowego (tranzystorowego)
7. Jaki użyć układ by stabilizować prąd spoczynkowy tranzystorów mocy we wzmacniaczu klasy AB. narysuj przykładowy schemat i charakterystykę tego układu.
8. Wyjaśnij narysuj i opisz, jak działa detektor (demodulator) częstotliwości z układem PLL
Zadanie 3
re=Ut/Ic=25/Ic (Ic w mA)
gm=1/re= 2/25=0,08 A/V
Ku=Robc*gm=>Robc=Ku/gm=1,25 kohm
Zadanie 2.
ZADANIE 4.
Efekt Millera.
W pewnych układach - np. we wzmacniaczu o wspólnym emiterze - pasmo przenoszenia jest znacznie mniejsze niż fT na skutek oddziaływania pasożytniczej pojemności kolektor - baza Ckb. rezystancją źródła sygnału RWYG i rozproszoną rezystancją bazy rbb. W układzie tym napięcie wyjściowe - będące napięciem kolektora - ma fazę przeciwną niż napięcie wejściowe, czyli napięcie bazy. Przy wysokich częstotliwościach prąd z kolektora przenika do bazy przez układ górno przepustowy Cbk(RWYG+rbb), osłabiając sygnał sterujący tranzystor. Jest to tzw. efekt Millera.
Oddziaływanie sygnału wyjściowego na sygnał wejściowy nazywamy
sprzężeniem zwrotnym
Pasmo przenoszenia wzmacniacza określa się podobnie jak pasmo przenoszenia filtru : dla częstości granicznych wzmacniacza wzmocnienie jest mniejsze o 1 w stosunku do wzmocnienia maksymalnego.
Nie należy mylić częstotliwości granicznej wzmacniacza z częstotliwością graniczną tranzystora.
Efekt Millera praktycznie nie występuje w układzie o wspólnym kolektorze, gdyż kolektor tranzystora jest połączony z niskorezystywnym źródłem zasilania, czyli źródłem napięcia stałego. Również w układzie o wspólnej bazie nie ma oddziaływania wyjścia wzmacniacza na wejście przez pojemność CBC, gdyż napięcie wejściowe wzmacniacza jest napięciem emitera, a baza ma ustalony potencjał. 2
ZADANIE 5
Wzmacniacz w układzie wtórnika emiterowego-schemat własności
Wtórnik emiterowy jest układem o ujemnym sprzężeniu zwrotnym typu napięciowego szeregowego. Wynika to z konfiguracji układu (rys. 19). Napięcie wyjściowe powstające na rezystorze RE w obwodzie emitera jest zgodne w fazie z napięciem sterującym. Całe napięcie wyjściowe odejmuje się jednak od napięcia na bazie i w rezultacie tranzystor jest sterowany różnicą obu napięć.
Analiza wtórnika emiterowego jako układu ze sprzężeniem zwrotnym prowadzi do następujących wniosków:
- wzmocnienie napięciowe wtórnika jest równe jeden (napięcie wyjściowe "wtóruje" napięciu na wejściu, stąd nazwa), dokładnie mówiąc Uwy jest to napięcie Uwe pomniejszone o Ube = ok. 0.7V;
- impedancja wejściowa jest bardzo duża
- impedancja wyjściowa - bardzo mała.
Rys. 19 Wtórnik emiterowy
Układ jest stosowany bardzo często jako separator - wszędzie tam, gdzie chcemy pobrać sygnał napięciowy z układu bez obciążania go (do tego potrzebne jest jak największe Rwe) i doprowadzić np. do kiepskiego miernika o małej Rwe lub w jakieś inne miejsce układu.
Zadanie 6
Wzmacniacz różnicowy - wzmacniacz elektryczny, którego napięcie wyjściowe jest zależne od różnicy napięć między wejściami wzmacniacza. W najprostszej wersji składa się z dwóch tranzystorów sprzężonych ze sobą za pośrednictwem rezystora Re. Rezystor ten stabilizuje punkty pracy obu tranzystorów i wymusza prąd Ie płynącego we wspólnym obwodzie, który jest równy sumie prądów obu tranzystorów. Przy dużej rezystancji Re prąd Ie nie zależy od natężeń prądów na wejściach.
Idealny wzmacniacz różnicowy jest układem o dwu wejściach, który wzmacnia tylko różnicę napięć wejściowych niezależnie od sumy tych napięć.
Najprostszy układ wzmacniacza składa się z dwu tranzystorów bipolarnych typu npn, zasilania i trzech oporników.
PARAMETRY:
Przy budowie wzmacniaczy różnicowych dąży się do uzyskania dużego wzmocnienia różnicowego Kur, dużego współczynnika tłumienia sygnału sterującego Hs, dużej rezystancji wejściowej oraz małych sygnałów niezrównoważenia i ich dryftów. Poprawa parametrów wzmacniacza wymaga zwiększenia współczynnika wzmocnienia prądowego tranzystorów βo, rezystancji Re i rezystancji Rc.
Rys. 10.12. Schemat wzmacniacza różnicowego.
WZMACNIACZ ODEJMUJĄCY
Wzmacniacz odejmujący jest często zwany również różnicowym.
Realizuje on odejmowanie napięć wejściowych w odpowiednim stosunku zależnym od wartości rezystorów znajdujących się w układzie. Schemat wzmacniacza odejmującego przedstawiony jest na rysunku 10.12.
Analiza pracy według procedury przedstawionej wcześniej:
;
;
;
;
;
;
stąd
; (10.31)
;
;
;
stąd
; (10.32)
Po przekształceniu wzorów (10.31) i (10.32) otrzymujemy:
; (10.33)
jeśli spełniony będzie warunek
; (10.34)
to
; (10.35)
Układ zasilania stałym prądem bazy
Układ zasilania stałym prądem emitera i jego model dla składowej stałej
2. Stabilizacja punktu pracy jest tym lepsza, im RE jest większe.
1. Wszystkie współczynniki stabilizacji mają mniejsze wartości niż w przypadku układu za stałym prądem bazy
Stąd
Układ ze sprzężeniem kolektorowym i jego model dla składowej stałej
a). Potencjometryczny układ za sprzężeniem emiterowym
b) jego równoważny układ z zastępczym źródłem Thevenina
IB ˂˂ I1
Układ zasilania z diodową
kompensacją zmian napięcia UBE
czyli
warunek pełnej kompensacji ma postać
Zakładając
Warunek pełnej kompensacji zmian napięcia możemy wyznaczyć z przyrównania
do zera pochodnej
Układ zasilania tranzystora bipolarnego z dwójnikiem RE, CE
w obwodzie emitera
a) schemat ideowy, b) schemat zmiennoprądowy,
B |
A |
U1 |
R1 |
R3 |
UA |
I1 |
I3 |
Uwy |
R2 |
R4 |
I2 |
I4 |
U2 |