W Ciązynski - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3; Analiza malosyynałowa układów półprzewodnikowych
Zainteresowanemu Czytelnikowi autor poleca jednak do samodzielnego wykonania analizę tematu z uwzględnieniem niezerowęj wartości jednego z omawianych parametrów (np. h/2e = 0,001 lub h22, = 0,1 mS).
Rozwiązanie 2
Schemat zastępczy z rysunku 3.18.2 można przedstawić także w postaci pokazanej na rysunku 3.18.4, która wyraźniej sugeruje możliwość użycia
R,
€00
parametrów małosygnałowych hc
tranzystora. Na podstawie zależności *
podanych w tabeli W3.2 uzyskujemy RyŁ ?'18'4
dla podanych wartości parametrów lie
następujące wartości parametrów' hc:
hlIr - hl Ir ~ 1 kii; h/2r = I - h/2, = lj
Ii2ic = - h2it - 1 = - 101: Ii22r = h22t = 0 mS;
oraz wyznacznik tej macierzy współczynników małosygnatowych Ah, = 101.
Poszukiwane wielkości charakterystyczne układu możemy wyznaczyć podstawiając obliczone wartości parametrów /tc do ogólnych (niezależnych od konfiguracji tranzystora) wzorów podanych w tabeli W3.1. (W tabeli tej nie możemy korzystać z wzorów uproszczonych, gdyż tylko jeden z naszych parametrów hc ma wartość zerową).
Ad 1 i 2. Wzmocnienie napięciowe sygnału uw obliczamy dla Pfjako obciążenia:
Wzmocnienie dla sygnału ew, możemy wyrazić jako:
(3.18.12)
* + */ (»«/««) 1+
(3.18.13)
czyli do obliczenia jego wartości musimy najpierw' wyznaczyć rezystancję wejściową:
I mS
(3.18.14)
Po podstawieniu wartości /?„, do równania 3.18.13 mamy:
kc =-^-= 0.984 (3.18.15)
1 + /?,//?„ 1+0,6 tó2/102«2
Ad 3. Rezystancję wyjściową obliczamy dla R, = 0,6 kiź jako:
5Jir +hllcRl 101+0 101
Ad 4. Konieczność uwzględnienia niezerowych wartości parametrów /i/2(. i h22r tym podejściu nie stwarza żadnych problemów, gdyż po prostu z tych samych wzorów przeliczeniowych podanych w tabeli W3.2 otrzymujemy inne wartości parametrów h, które podstawione do wzorów (3.18.12) do (3.18.16) dadzą nam nowe wartości charakteryzujące nasz układ.
powered by
W Ctązyńskt - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Ciętt 3 Analiza małosygnałowa układów półprzewodnikowych
Poniższą analizę schematu zastępczego dla parametrów h, należy trakto\"i^**i.A*^^^™^^™ jako ilustrację uzyskanych powyżej wyników.
Po wstawieniu pomiędzy wyprowadzenia tranzystora jego schematu małosygnalowego wynikającego z parametrów lic otrzymujemy schemat zastępczy pokazany na rysunku 3.18.5. Uwzględniając ujemny znak parametru h2u zmieniono (w stosunku do definicyjnych rysunków W3.2 i W3.3) kierunek SPM na przeciwny. Jak łatwo sprawdzić dla obwodu wejściowego można teraz uzyskać równanie identyczne z równaniem (3.18.1), a dla obwodu wyjściowego równanie identyczne z równaniem (3.18.2). Wspomniane dwa równania stanowią podstawę rozwiązania 1. co dodatkowo potwierdza równoważność opisywanych dwu podejść do analizy tematowego układu.
Rysunek 3.18.5 wyjątkowo wyraźnie ilustruje istnienie w układzie pełnego ujemnego (prądowego, szeregowego) sprzężenia zwrotnego, tj. faktu że napięcie wyjściowe (o wartości zależnej od prądu wyjściowego i2) po stronie wejściowej czwómika odejmuje się w obwodzie szeregowym od napięcia wejściowego (w całości, tj. ze współczynnikiem 1, jeśli - jak w rozpatrywanym układzie - mamy hi2, = 0).
W przypadku, gdy występuje /i/2, *0, to współczynnik ujemnego sprzężenia zwrotnego zależy od jego znaku. Zgodnie ze wzorem:
hi2c= 1 - h/2r (3.18.17)
sprzężenie to może ulec osłabieniu dla /j/2, >0, ale także może osiągać wartości większe od jedności (większe od 100%) dla hu, < 0.
Jeśli parametr /i22r nic jest równy zeru (czyli gdy uwzględniamy admitancję wyjściową tranzystora, pokazaną na rysunku 3.18.5 linią przerywaną), prąd SPM równy /i2/, /*, nie płynie już w całości przez rezystancję Rn. ale rozpływa się na dwie gałęzie równolegle (jego część zamyka się przez /i22(). Tym razem uwzględnienie tego wpływu jest proste, polega tylko na obliczeniu rezystancji tego równoległego połączenia.
Rozwiązanie 3
Schemat zastępczy z rysunku 3.18.4 sugeruje także możliwość użycia parametrów małosygnałowych y, tranzystora. Wartości parametrów admitancyjnych y, można wyznaczyć np. na podstawie zależności podanych w tabeli W3.6 wychodząc z odpowiadających im parametrów hc obliczonych powyżej w rozwiązaniu 2: y//r= l//t/ir = 1 mS; yi2c = -hi2cl huc 1 mS;
y2;c = /i2/c/hu, =-101 mS; y22t. = Ah, t hu, = 101 mS;
Wyznacznik tej macierzy współczynników wynosi Ayc = 0.
Poszukiwane wielkości charakterystyczne układu możemy wyznaczyć podstawiając obliczone wartości parametrów' y, do ogólnych (niezależnych od konfiguracji hanzystora) wzorów podanych w tabeli W3.3. (W tabeli tej musimy korzystać ze wzorów pełnych, zebranych w trzeciej kolumnie).
-99-