Elektronika W Zad cz 2 1

W Ciąjyński - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Clęśc 3 Analiza maloaygnalowa układów półprzewodnikowych

Ad 1. Wzmocnienie napięciowe obliczamy dla Kf jako obciążenia: k _^M"3 _ ~ >';ic _    101 mS

“« yz* + y_F. (101 + 1) mS 102

- = — = 0,990

(3.18.18)

Ad 2. Rezystancję wejściową obliczamy jako:

R -^u"'- ^y'-^2c + Ye - (^1Ql + l)fflS _ 102 _ Igo kQ

” L    4y_c+y„ _cY_e (0+ll)(mS)²    1 mS

Wobec pełnej zgodności wartości k_u i R_m z wartościami uzyskanymi w rozwiązaniach I i 2 mamy pewność, że wzmocnienie k_e także jest identyczne.

Ad 3. Rezystancję wyjściową obliczamy dla R, = 0,6 kśi (czyli K,- = 1,67 mS) jako:

y.^ + K,    (l + l,67)mS    2,67

=^^U£—— =-^ł-—-=-¹-= 15,8 Ś2    (3.18.20)

(3.18.19)

4y_c+y_ncY_: (0 +101 • 1,67 )(m5)    168,7 mS

Ad 4. Konieczność uwzględnienia niezerowych wartości parametrów hn_r i przy tym podejściu nie stwarza żadnych problemów, gdyż po prostu z tych samych wzorów przeliczeniowych podanych w tabelach W3.6 i W3.2 otrzymujemy inne wartości parametrów y_c które podstawione do wzorów (3.18.18) do (3.18.20) dadzą nam nowe wartości charakteryzujące nasz układ.

Rozwiązanie 4

Do analizy omawianego układu może być także zastosowana metoda macierzy admitancyjnej, pod warunkiem wcześniejszego przeliczenia wartości podanych parametrów hybrydowych h_e na parametry admitancyjne y dla konfiguracji WK. Przeliczenia h_e —* h_c dokonano już w rozwiązaniu 2, a przeliczenia h_c —* y_c w rozwiązaniu 3. więc możemy wykorzystać otrzymane tą drogą wartości parametrów admitancyjnych tranzystora:

y_Ut. = lm5    y_l2c = — I mS

y_2Ii. = -101 mS    y_22c =101 mS

	I	2 (B)	3 (E)
1	Y,	-Yi	0
2(B)	-Y,	Y, + yiu	,V/2f
3(E)	0	yuc	Ye+ V22i

Rys. 3.18.7 Macierz admitancyjna układu wzmacniacza z rysunku 3.18.6 (a więc i z rysunku 3.18.1)

Ze schematu zastępczego analizowanego układu dla składowej zmiennej (pokazanego poprzednio na rysunku 3.18.4) usunięto zbędne teraz informacje i pokazano go ponownie na rysunku 3.18.6. Schemat ten zawiera 3 węzły, którym przydzielono oznaczenia: 0 dla wejścia. © dla wyprowadzenia bazy i 0 dla wyprowadzenia emitera tranzystora. Macierz układu posiadającą trzy wiersze i trzy kolumny pokazano na rysunku 3.18.7. Układ nasz traktujemy jak wzmacniacz, którego wejście znajduje się w węźle o numerze a = 1. a wyjście w węźle o numerze b = 3.

w Ciąźyński - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Częii 3 AimIijji malosygnalowa układów półprzewodnikowych

I

powered by

Mi siol

Ad 1* Układ pracuje bez obciążenia zewnętrznego, ponieważ rezysti uwzględniony w macierzy układu (jako Y_E) jest traktowany tutaj jako element wewnętrzny układu. Wyznaczamy potrzebne dopełnienia algebraiczne i ich wartości liczbowe:

A,, = -Y_t ■ y_llc = -l,67(-10I)(m5)² = 168,67 (mS)²    (3.18.21)

a„ =(>',+.vuc) (^+ync)-y,2. yi,c =(^Y,+yuc)^YE+Kync-4vv =

= [(1,67 +1) • 1 +1.67 ■ 101 - Oj(mS)² = (2,67 +168.67)(mS)² = 171,34( mS)²

(3.18.22)

i obliczamy wzmocnienie napięciowe k_t układu ze wzoru Nr 2 podanego w tabeli W3.7:

0,984

(3.18.23)

A,, _ I68.67(m5)² k' ⁼ aT^_ 171.34 (;nS)² “

Ad 2. Rezystancję wejściową dla sygnału e_m obliczamy ze wzoru Nr 6 w tabeli W3.7 w którym podstawiamy wartość wyznacznika trzeciego rzędu dla pełnej macierzy układu wyznaczonego (np. z wykorzystaniem schematu Sarrusa) jako:

A = Y_i(Y_i + y_Mr)(Y_t: + y22_C)~^Yi (^Yu + Yin-)^— ^ ‘3'n_Ł' .''211 ⁼

⁼ ' y, Ic ’ ż*22c ^_ K ' y12t ■ 3*2Ic ^— K ' >'llc ' ^ye ⁼ K (4)', ^— )’m '    )⁼    (3.18.24)

= 1,67mS(0 + 1-1)(/nS)² = 1,67 (mS)³

Otrzymujemy zatem:

R..=

171,34 (mSY

= 102,6 kQ

(3.18.25)

1,67 (mS)³

Obliczona w ten sposób wartość obejmuje R, = 0,6 kO czyli rezystancja widziana z zacisku bazy tranzystora jest równa 102 kś2.

Ad 3. Rezystancję wyjściową obliczamy przy wykorzystaniu wzoru Nr 8 z tabeli W3.7, uwzględniając rezystancję wewnętrzną źródła sygnału wejściowego e„_t równą zeru (R, = 0,6 kI2 już jest uwzględniona w macierzy układu), oraz wyznaczając wcześniej potrzebną wartość podwyznacznika Au. 33 jako:

Aj 1,33 = Y, + yiu = 2,67 mS

R. A+A„

171,34(mS)

/?„ = ^RAn +A"³³ ^=_:-_²'⁶⁷ mS_ , = 15,6 0    (3.18.26)

Ad 4. Konieczność uwzględnienia niezerowych wartości parametrów hn, i h₂2_r przy tym podejściu nie stwarza żadnych problemów, gdyż po prostu z. tych samych wzorów przeliczeniowych podanych w tabelach W3.6 i W3.2 otrzymujemy inne wartości parametrów y_c, które podstawione do wzorów (3.18.21) do (3.18.26) dadzą nam nowe wartości charakteryzujące nasz układ.

Rozwiązanie 4 zamieszczono w powyższej postaci głównie w celach porównawczych. Wynika z niego wyraźnie, że w metodzie macierzowej złożoność obliczeń silnie rośnie ze wzrostem stopnia macierzy (liczby węzłów). Metodę macierz)’ admitancyjnej do tematowego układu można wykorzystać znacznie prościej, analizując schemat tylko o 2 węzłach (bez R,). Po wyznaczeniu wartości k_u i R_m do obliczenia k_f można wtedy wykorzystać rozumowanie prowadzące do wzoru (3.18.13). Ten wariant analizy tematowego układu wtórnika emiterowego autor pozostawia do wykonania zainteresowanemu Czytelnikowi.

-101-