Elektronikawzad60

W CiązyAaki - ELEKTRONIKA W ZADANIACH

Część 2- Analiz* v»plv<.vu zmian tctapcrtluiy IM pricę układów półpnrwodrukowych

Wprowadzamy oznaczenia bezwymiarowych współczynników (występujących w powyższych wzorach stosunków wartości rezystancji);

W CiązyAaki - ELEKTRONIKA W ZADANIACH

Część 2- Analiz* v»plv<.vu zmian tctapcrtluiy IM pricę układów półpnrwodrukowych

(2.10.11)

R.. + R,

(2.10.12)

które pozwalają zapisać układ dwu równań (2.10.8) i (2.10.10) o niewiadomych Rr i Rs w prostej postaci;

*ro _ ^ R_i> B

(2.10.13)

: ETA

Rji>

(2.10.14)

Rozwiązaniem tego układu dwu równań są wyrażenia: (2.10.15) B

(2.10.16)

Znajomość tych wszystkich zależności pozwala na przyjęcie następującego trybu postępowania;

• znając parametry a i Rm potrzebnego dwójnika oraz Uter i Rn posiadanego termistora z zależności (2.10.15) i (2.10.16) obliczamy wartości współczynników A i B. Jak wynika z definicji (2.10.11) i (2.10.12) są to mniejsze od 1 stosunki rezystancji, a więc obydwa wyrażenia podpierwiastkowe muszą być dodatnie (co oznacza takie same znaki a i uter) oraz < 1 (co określa warunki wykonalności postawionego zadania w przyjętej strukturze z rysunku 2.10.2);

■ z zależności definicyjnej (2.10.12) wyznaczamy rezystancję szeregową jako:

R_$ =i^*₀ (2.10.17)

• 7. zależności definicyjnej (2.10.11) wyznaczamy rezystancję równoległą jako:

+ <2>0-m

1 -A

W poniższej tabeli zebrano przykładowe wyniki dla trzech przypadków' syntezy potrzebnego dwójnika o wyliczonych w punkcie 1 parametrach:

• rezystancji Rto = 1 kfi w temperaturze To = 300 K, oraz

• współczynniku temperaturowym rezystancji a = - 0.0075 (1 / K),

pr/.y zastosowaniu termistora NTC o:

• współczynniku temperaturowymi clter - - 0,05 (11K), oraz o

• rezystancji Ro w temperaturze To odpowiednio równej 5(K) fi, 1 kfi i 2 kfi:

Ro (fl)	_A_nr	B 1 ^a - ^R"	R. -! — R.		+rA
Ro (fl)		V^CfłŁ* Rj'>	^s B ⁰ (Q)	* l-/i ” (tt)
500	0,548	0,274	1325	2213
1 k	0,387	0,387	1583	1631
2 k	0.274	0,548	1650	1378

Zadanie 2.11

Dla przedstawionego na rysunku 2.11.1 układu stabilizatora prądu płynącego przez zmienne obciążenie w postaci rezystancji Rc mamy w temperaturze 25 °C następujące dane:

- prąd obciążenia wynosi I_L = 100 mA;

- współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora wynosi f)= 50;

- prąd zerowy tranzystora wynosi Icbo = I pA;

- rezystancje dynamiczne diody stabilizacyjnej i złącza baza emiter można przyjąć jako równe zeru.

Nie jest natomiast znane stałe napięcie zasilające stabilizatora U/as, spadek napięcia baza-cmitcr Ube tranzystora ani napięcie przebicia U oz diody stabilizacyjnej.

Przy zmianach temperatury w zakresie kilkudziesięciu stopni można przyjąć:

- przyrost wzmocnienia prądowego Aft / ($> AT) = 0.8 % / °C;

- temperatura podwojenia prądu zerowego lenn wynosi T* = 7,5 °C;

- współczynnik temperaturowy zmian napięcia baza-cmitcr r._BE = - 2.5 mV / °C;

- współczynnik temperaturowy zmian napięcia diody stabilizacyjnej (Zenera) foz = - 1,5 mV /"C;

Dla zakresu zmian temperatury od 25 °C do 55 °C należy wyznaczyć:

1. przyrost prądu źródła;

2. średni współczynnik temperaturowy zmian prądu źródła;

3. pożądany współczynnik temperaturowy napięcia przebicia diody stabilizacyjnej, przy którym nastąpiłaby pełna kompensacja zmian prądu źródła.

Rozwiązanie

Ad I. Brak niektórych danych nie pozwala na rozwiązanie zadania metodą dwukrotnego wykonania obliczeń prądu Ic dla wartości parametrów w dwu skrajnych temperaturach rozpatrywanego zakresu.

Dlatego rozwiązanie oprzemy na wykorzystaniu zależności (W2.7) i analizie schematu zastępczego układu dla zmian temperatury przedstawionego na rysunku 2.11.2. Schemat zawiera trzy źródła wymuszające, które dla małych przyrostów temperatury traktujemy jako liniowe. Możemy więc zastosować zasadę superpozycji, czyli obliczyć prąd Ala tranzystora jako sumę składowych pochodzących od tych źródeł występujących osobno.

Rozwarcie SPM przy pozostawieniu obydwu SEM prowadzi do schematu cząstkowego jak na rysunku

2.11.3, w którym interesująca nas składowa prądu bazy Aln zależy od różnicy tych SEM: