Wybór punktu pracy. Punkt pracy Q jest określany przez IC i UCE .Dobór PP :wzmocnienie, rezystancja wej i wyj, zniekształcenia, szumy i inne. Punkt pracy rys1:
Ograniczenia w doborze pracy tranzystora rys2:
Gdzie : dla wzmacniaczy mało sygnałowych PP dobiera się w obszarze ograniczonym od A do E. Poniżej linii A występuje obszar odcięcia tranzystora. Powstaje tam zniekształcenia nieliniowe. W lewo od B występuje obszar nasycenia. Też zachodzą zniekształcenia nieliniowe, wynikające z nieliniowości ch-ki wyj tranzystora. Powyżej linii C(ICQ>ICmax) występuje zagęszczenie ch-tyk, co oznacza, że jednakowym przyrostom prądu bazy odpowiadają coraz mniejsze przyrosty prądu kolektora. To także skutkuje zniekształceniami nieliniowymi. Poza D obszar przekroczenia dopuszczalnego, wydziela się ciepło(strata mocy), co może prowadzić do uszkodzenia tranzystora. Ograniczenie linią E jest związane z niebezpieczeństwem przebiciem złącza ze względu na przekroczenie dopuszczalnego dla tranzystora napięcia UCEmax).
Ograniczenia dla UCEQ : UCEmax-Ucem>UCEQ>UCEmin-Ucem gdzie: Ucem -przewidywalna wartość amplitudy napięcia zmiennego syg. wyj. UCEmax-wynika z obszaru przebicia UCEmin-wynika z obszaru nasycenia. Dla ICQ>Icm/kz k to współczynnik zapasu(0,7-0,9),
Icm-przewidywana wartość amplitudy prądu zmiennego syg wyj
Liniowe układy zasilania tranzystorów bipolarnych Przed układem zasilania tranz stawia się wymagania 1)ustawić PP w ch-k wyjściowych 2)stabilizować jego położenie. Najczęściej korzysta się :
R1 R2 tworzą dzielnik napięcia Ec, ustawiają napięcie na bazie. Ic musi być 0,7Vdla tranz krzemowych. RE wpływa na PP(punkt pracy) i stabilizuje go, realizuje ujemne sprzężenie zwrotne. Dla ułatwienia korzysta się z układu dwu bateryjnego ze sprzężeniem emiterowym: musi być spełnione: 1) EB=(R2/(R1+R2))Ec
2) RB=R1||R2 . Przy analizie korzystać ze stycznej prostej obciążenia:
Analizujemy dwu bateryjny ze sprzężeniem emiterowym :
1)drugie prawo Kirchoffa EB=IBRB+UBE+IERE i EC=ICRC+UCE+IERE 2)związki miedzy prądami IE=IC+ICB0/α i IB=((1-α)/α)Ic-ICB0 oraz α=β/β+1 otrzymujemy: UCE=EC+ICB0RE-IC(RC+RE) , żeby punkt pracy nie zmienił się trzeba zachować stałość UBE,ICB0,β ale one zmieniają się pod wpływem temp.
Wpływ temp na parametry tranzystora:
Drugim istotnym czynnikiem na stałość Punktu Pracy jest rozrzut produkcyjny tranz .Dla BC108B (IC=2mA UCE=5V t=25C) mamy UBE min-0,55 śr-0,62 max-0,7; ICB0 śr-0,1 max-10
Β min-200 śr-290 max-400. Wzór na niestałość prądu kolektora ΔIc :
, gdzie S to współczynniki wrażliwości IC :
Im większe RE tym wrażliwość osiąga min. Wzory na wyznaczenie parametrów:
, ,,
3.3Nieliniowe układy zasilania tranzystorów dipolowych: wykorzystuje się w nich elementy nieliniowe: termistory, diody i tranzystory.
1.Temp rośnie to IC też to RT maleje i UBE: 2. Temp rośnie to IC rośnie , ale napięcie na diodach spolaryzowanych w kierunku przewodzenia maleje i UBE maleje: 3.Temp rośnie, ID rośnie IB maleje:
3.4Ukadłady zasilania tranzystorów polowychObszar pracy tranz polowego jest inny nic dipolowy co wynika z wykresów:
Różnice: Dla tranz bipolo UBE dobiera się w zakresie napięć dodatnich aby spolaryzować złącze baza-emiter w kierunku przewodzenia
i wymusić odpowiednią wartość prądu bazy, a przez to kolektora. Tranz polowy jest sterowany napięciowo i dopuszczalne UGS jest napięciem ujemnym. Inne są układy. Polowe podlegają o wiele większej rozrzutności produkcyjnej. Przez to dobiera się elementy pod kątem min wpływu rozrzutności na stabilizacje punktu pracy.
Przykładowe układy tranzystora dipolowego:
a-symetryczny ze sprzężeniem emiterowym
b-dwu bateryjny ze sprzężeniem emiterowym
c-układ ze stałym prądem bazy i sprzężeniem emiterowym
d-ze sprzężeniem kolektorowym i emiterowym
Przykładowe układy tranzystora polowego:
a-układ dwu bateryjny b-automatyczną polaryzacją
c-dwu bateryjny ze sprzężeniem źródłowym
d-potencjometryczny ze sprzężeniem źródłowym
Ge
Si
ICB0