Elektronika W Zad cz 2 7

W Ciązyń&ki - ELEKTRONIKA W ZADANIACH

Część 3 Analiza małosygnałowa układów półprzewodnikowych

sytuacji, gdy to rezystor R_c stanowi obciążenie tranzystora. Aby powtórzyć obecnie to obliczenie metodą macierzy admitancyjnej musimy spowodować, aby rezystor Rc był elementem zewnętrznym układu. Dlatego musimy usunąć jego admitancję z macierzy układu, która wtedy przybiera postać:

łfl + y 11	yn
V2I	_y«

Rys. 3.10.8 Macierz admitancyjna układu po wyprowadzeniu na zewnątrz rezystora Rc

® (C)

Wtedy prąd i2 staje się prądem obciążenia, a wzmocnienie prądowe wynosi: _k A,z ' _(-D¹⁴²^

z_LA+A_a ^cK^+ynjyzt-ytzyjil+c-D^^+ytt)

(3.10.16)

-82,8 mS

0,5 kO. [0.700 mS • 201 pS - 0.345 p5 • 82,8 mS] + 0,700 mS

82,8 mS 56p5+700p5

82,8 mS 756 pS

= -110

Ad 4. Rezystancję wyjściową obliczamy już ..patrząc" z zacisku wyjściowego wzmacniacza (a więc powracamy do macierzy z rysunku 3.10.7 obejmującej rezystor Rc) pr/y wykorzystaniu wzoru Nr 8 z tabeli W3.7. uwzględniając rezystancję wewnętrzną źródła napięcia wejściowego R, = 0:

(3.10.17)

R. ^a«^+aii.h A_IUJ

Rj A + A,, A,,

gdzie: A| 1,22=1, gdyż jest to (zawsze dodatni) podwyznacznik powstały przez skreślenie pierwszego wiersza i pierwszej kolumny, a następnie drugiego wiersza i drugiej kolumny macierzy (a więc w naszym przypadku wszystkich elementów macierzy).

Mamy więc:

• = 454 fi

(3.10.18)

Ad 5. W tabeli W3.7 nie podano oddzielnego wzoru określającego wzmocnienie mocy, ale stosując metodę macierzy admitancyjnej zawsze możemy je obliczyć jako iloczyn wartości wzmocnienia napięciowego i wzmocnienia prądowego. Ponieważ w naszym przypadku wszystkie parametry obliczone w rozwiązaniu 2 są bardzo zbliżone do odpowiednich wartości uzyskanych w rozwiązaniu I. uzyskana wartość wzmocnienia mocy jest także podobna.

Mi si ol

Zadanie 3.11

Obliczyć podstawowe parametry charakterystyczne, wzmacniacza z rysunku 3.11.1, czyli:

1. wzmocnienie napięciowe k_u;

2. rezystancję wejściową R„\

3. wzmocnienie prądowe kr,

4. rezystancję wyjściową R„_y\

5. wzmocnienie mocy k_p.

jeśli tranzystor T jest identyczny jak w poprzednim zadaniu i pracuje w tym samym punkcie pracy, czyli dla małych przyrostów prądów i napięć w otoczeniu punktu pracy jego parametry małosygnalowe typu h_emają identyczne wartości, tzn.:

/»„,= 1,45 kO; h/2_e = - 0,5 • 10'³;

hu, = 120; h:2e = 0,16 mS

Dla częstotliwości sygnału wejściowego impedancje kondensatorów sprzęgających oraz Cs są równe zeru (tzn. kondensatory te

można uważać za zwarcie). Wzmacniacz pracuje w stanie biegu jałowego, tzn. bez zewnętrznego obciążenia, czyli traktujemy rezystor Rc jako jedyne obciążenie tranzystora).

WB jlą_____<,-°

Rozwiązanie 1

Rys. 3.11.2

Tematowy układ jest dla prądu stałego identyczny z układem z poprzedniego zadania. Postępując jednak zgodnie z zaleceniami omówionymi we Wprowadzeniu (patrz rozdział W3.6) otrzymujemy inny schemat zastępczy dla składowej zmiennej, o postaci jak na rysunku 3.11.2. Stałe napięcia zasilające cechują się oczywiście składową zmienną napięcia równą zeru, a więc podłączone do nich końce rezystorów Rb i Rc na naszym schemacie okazują się połączone z masą układu. Kondensatory sprzęgające C„ i C„_T są traktowane jak zwarcie. Kondensator Cs zwiera bazę tranzystora do masy powodując, że rezystor Rb znika z obwodu dla częstotliwości sygnału (jednym końcem jest podłączony do stałego napięcia zasilającego Ebb. a drugim do stałego potencjału bazy wymuszanego przez Cs-

Jak się okazuje na rysunku 3.13.2 tranzystor dla składowej zmiennej pracuje w konfiguracji WB i zastosowanie schematu małosygnałowego tranzystora dla parametrów h_h prowadzi do schematu zastępczego pokazanego na rysunku 3.11.3, o budowie identycznej jak w poprzednim zadaniu (ale różniącego się oczywiście

-53-