3.1Wybór 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 małosygnałowych PP dobiera się w obszarze ograniczonym od A do E. Poniżej linii A występuje onszar 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 tranzystoru. Ograniczenie linią E jest związane z niebezpieczeństwem przebiciem złącza ze względu na przekroczenie dopuszczalnego dlatranzystora 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
3.2 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 dwubateryjnego ze sprzężeniem emiterowym: musi być spełnione: 1) EB=(R2/(R1+R2))Ec 2) RB=R1||R2 . Przy analizie korzystać ze stycznej prostej obciążenia:
Analizujemy dwubateryjny ze sprzężniem 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 tranz :
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 rosnie to IC też to RT maleje i UBE:
2. Temp rosnie to IC rosnie , ale napiecie na diodach spolaryzowanych w kierunku przewodzenia maleje i UBE maleje:
3.Temp, 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 tranz dipolowego :
a-symetryczny ze sprzężeniem emiterowym
b-dwubateryjny ze sprzężeniem emiteryjnym
c-układ ze stałym prądem bazy i sprzężeniem emiterowym
d-ze sprzężeniem kolektorowym i emiterowym
Przykładowe układy tranz polowego:
a-układ dwubateryjny
b-automatyczną polaryzacją
c-dwubateryjny ze sprzężeniem źródłowym
d-potencjometryczny ze sprzężeniem źródłowym
Ge
Si
ICB0