1.1. Podstawowe parametry elementów pasywnych i ich cechy charakterystyczne (Modele

zastepcze; rzad wielkosci elementów pasożytniczych).

REZYSTOR

Istotne parametry:

•Rezystancja (0.1_ - 10M_ szeregi E12(10%)? i E24(5%)?)

•Moc (0,125 - 5) W

•Maksymalne napięcie (100V - 1000V)

•Stabilność termiczna (10ppm/deg - 500ppm/deg) termistory ?

•Stabilność czasowa (np.. 1%/1000h)

•Indukcyjność pasoŜytnicza (indukcyjność doprowadzeń 6-8nH)

•Pojemność (0.1pF - 5pF)

•Nieliniowość (R=R(U) rzędu 0.01%/V)

•Szumy (inny wykład)

KONDENSATOR

Istotne parametry:

•Pojemność (0.1pF - 5F; szeregi E6 - E12)

•Napięcie przebicia (5V - 10kV)

•Polaryzacja (dla kondensatorów elektrolitycznych !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)

•Rezystancja upływu (0 - 10µA)

•Stratność (rodzaj dielektryka i upływność)

•Rezystancja szeregowa

•Stabilność termiczna (obudowa i rodzaj dielektryka np. NP0….)

•Prąd maksymalny (szczególnie impulsowy; specjalne do pracy impulsowej)

•Temperatura pracy (elektrolity 85 lub 105)

•Indukcyjność doprowadzeń

Współczynnik strat:

CEWKA

Istotne parametry:

•Indukcyjność (szereg E12 tylko dla dławików małej dobroci)

•AL [nH/zw2] - stała rdzenia (L = AL• z² )

•Rezystancja szeregowa - dobroć

•Naskórkowość

•Nieliniowość i histereza rdzenia, straty w rdzeniu

•Maksymalny prąd (nasycenie materiału rdzenia - Bmax=0,2 - 1.6T)

•Maksymalne napięcie pracy (przebicie międzyuzwojeniowe)

1.3. Model pojemnosci pasożytniczych diod (pojemnosc dyfuzyjna i złaczowa).

RU- rezystancja upływu,

RS - rezystancja szeregowa,

C0 - pojemność obudowy,

Cd - pojemność dyfuzyjna, (stan przewodzenia),

Cj - pojemność złączowa (stan zaporowy)

Dla ωτt <<1

τt - czas „przejścia”

n - wsp. niedoskonałości

φT- potencjał termiczny

Cj(0) - pojemność bez polaryzacji,

UD - napięcie na diodzie (<0),

Vj - potencjał dyfuzyjny („wbudowany”) (0,5 ÷ 1V)

m - 1/3÷1/2 (1/2 dla krzemu????)

1.4. Podstawowe parametry diody (typowe dane katalogowe i typowe zakresy wartosci).

• IF- prąd przewodzenia (0.002 - 15A)

• F - forward - przewodzenia

• AV(M)- average -średni (maksymalny)

• RMS - real mean square - skuteczny

• SM - surge maximum - impulsowy maksymalny (niepowtawrzalny)

• UF - napięcie przewodzenia(0.9 - 2,7V)

• IR - prąd wsteczny(25n-1000uA)

• R(M) - reverse (maximum) - wsteczny (maksymalny)

• UR - napięcie wsteczne

• RRM - repetitive reverse maximum(40-1200V)

• SM - surge maximum - impulsowy maksymalny (niepowtawrzalny)

• trr - recovery time(4-5000ns)

• Qc - ładunek gromadzony w złączu

• I²dt [A²s] („wartość skuteczna prądu”)

• dV_R/dt - szybkość narastania UR

• P - moc

• Temperatura pracy

• Oporność cieplna

Model dynamiczny diody

1.5. Zmiany parametrów diody z temperatura.

Gdzie:EG - przerwa energetyczna (dla Si 1.12eV) wtedy:

1. Praca prostownika z obciażeniem rezystancyjnym.

Wyjściowe napięcie szczytowe (biegu jałowego tzn. bez obciązenia):

Napięcie tętnień (międzyszczytowe)

Gdy C rośnie

•Maleją tętnienia ~1/nfCR0 !!!!

•Maleje kąt przepływu

•Rośnie prąd szczytowy diody

•Rośnie prąd skuteczny diody i transformatora (grzeje się)

3

3 Tranzystor bipolarny.

3.1. Charakterystyki tranzystora - wejsciowa, wyjsciowe.

3.2. Model Ebersa - Mola.

IES - rewersyjny prąd nasycenia złącza emiterowego przy zwartym złączu kolektorowym UBC=0

ICS - rewersyjny prąd nasycenia złącza kolektorowego przy zwartym złączu emiterowym UBE=0

N - współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora dla OB przy aktywnej pracy normalnej

N - współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora dla OE przy aktywnej pracy normalnej

I- współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora dla OB przy aktywnej pracy inwersyjnej

Dla stanu aktywnej pracy moŜemy zapisać:

zatem uproszczony model E - M dla stanu aktywnej pracy normalnej tranzystora :

3.3 Model małosygnałowy „hybryd ”.

transkonuktancja - nie zalezy od indywidualnych właściwości tranzystora

konuktancja wyjściowa

konuktancja wejściowa

transkonduktancja zwrotna

rbb' - rezystancja rozproszenia bazy (rezystancjamiędzy zaciskiem zewnętrznym B a bazą„wewnętrzną” ~ 100)

3.4. Czestotliwosci graniczne tranzystora.

częstotliwość graniczna

max częstotliwość przenoszenia

3.5. Parametry graniczne tranzystora.

UCBOmax - max dopuszczalne nap. C-B

UCEOmax - max dopuszczalne nap. C-E dla IB =0 (ok. ½ UCBOmax)

UCER - UCEOmax przy włączonym R pomiędzy B-E

UCES - UCEOmax przy włączonym R=0 pomiędzy B-E

Maksymalna moc strat - moc zamieniana na ciepło w tranzystorze

II. Tranzystor polowy.

6. Tranzystor JFET - rodzaje (typ n, p), własciwosci, charakterystyki, model małosygnałowy.

Tranzystory złączowe - JFET z kanałem typu n

Tranzystory złączowe - JFET z kanałem typu p

7. Tranzystor MOSFET z kanałem zuba_anym (normalnie właczony) - rodzaje (typ

n, p), własciwosci, charakterystyki.

typ n

UT - napięcie progowe przy ID = 0 (threshold),

IDSS - prąd ID przy napięciu UGS = 0

typ p

8. Tranzystor MOSFET z kanałem wzbogacanym (normalnie wyłaczony) - rodzaje (typ n, p),własciwosci, charakterystyki.

typ n

UT - napięcie progowe przy ID = 0 (threshold),

IDSS - prąd ID (prąd upływu złącza D-S) przy napięciu UGS  0,

IDON - prąd drenu przy pełnym włączeniu tranzystora (przy RDON)

typ p

9. Małosygnałowy admitancyjny schemat zastepczy tranzystora polowego.

Układy zasilania tranzystorów (wykład 4)

4.2. Punkt pracy tranzystora unipolarnego - zasada doboru, SOA.

Od doboru punktu pracy zaleŜą prawie wszystkie parametry projektowanego

układu. Optymalny dobór p.p. jest kompromisem pomiędzy wymaganiami

stawianymi układowi:

⇒ wielkość wzmocnienia

⇒ ograniczenia mocy wydzielanej w tranzystorach (stabilność temperaturowa)

⇒ poziomy napięć i prądów wyjściowych układu

⇒ ograniczenia częstotliwościowe (pasmo pracy)

⇒ zniekształcenia nieliniowe

⇒ poziom szumów

⇒ poziom impedancji wejściowej i wyjściowej

⇒ warunki zasilania - stabilizowane, niestabilizowane, bateryjne

4.3. Statyczna i dynamiczna prosta pracy - wyznaczanie równan prostych, poło_enie prostych na charakterystykach tranzystora.

Prosta pracy to linia na charakterystyce wyj. po której przemiesza się p.p. gdy zmieniają

sie jego warunki wysterowania.

Dynamiczna prosta pracy dla prądu zmiennego

4.4. Stabilnosc punktu pracy tranzystora - wpływ zmian temperatury, współczynniki stabilizacji.

Zmiana temperatury ma wpływ bezpośrednio na 3 parametry tranzystora

Wielkości te decydują o wartości ICQ

Aby współczynniki stabilizacji były jak najmniejsze naleŜy stosować:

- jak największego wartości RE,

- jak najmniejszej wartości RB,

- tranzystory o jak największej wartości β.

Zmianę napięcia UCEQ spowodowaną zmianą temperatury moŜna obliczyć z zaleŜności :

Zbyt duŜa wartość RE powoduje wzrost napięcia zasilania EC oraz zwiększenie zmian

napięcia _UCEQ z temperaturą.

Zatem wartość rezystora RE jest ograniczona zarówno od góry jak i od dołu.

Ograniczenie od góry:

a) maksymalne napięcie zasilania EC, które moŜe być zastosowane w układzie

b) warunki stabilizacji UCEQ, które pogarszają się, gdy RE rośnie

Zbyt małe wartości RE i RB powodują w praktyce nadmierne zmniejszenie wzmocnienia

dla składowych zmiennych, poniewaŜ rezystancje te bocznikują wejście i wyjście

tranzystora.

Dobierając RE naleŜy się kierować rozsądnym kompromisem pomiędzy:

- warunkami stabilizacji prądowej i napięciowej,

- wartością napięcia zasilania,

- wartością wzmocnienia układu,

- wartością rezystancji wejściowej i wyjściowej układu.

---