Elektronika W Zad cz 2 3

W Cijtiyfuki - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza malosygnalown układów półprzewodnikowych

wartościach. Wtedy jednak dla składowej zmiennej mała rezystancja bocznikuje uzyskaną wartość rezystancji równą hu_e + (\ + hzie) Re > ^w znacznym stopniu niweczy efekt działania ujemnego szeregowego sprzężenia zwrotnego. Wyjściem z. tej sytuacji jest przyjęcie struktury z. dodatkowym rezystorem R< jak na tematowym rysunku 3.19.1. Porównując wyniki dla wtórników z zadań 3.18 i 3.19 widzimy, że uzyskaliśmy podobne wartości rezystancji wejściowej, przy czym jednak w ostatnim układzie na schemacie do analizy zmian temperaturowych w obwodzie bazy występuje rezystancja zastępcza o wartości tylko R_a - R< + Ri || R; = 50 kfi.

Ad 3. Obciążenie Rl jest podłączane równolegle do rezystancji emiterowej R_E wtórnika, czyli jego wpływ może znaleźć odbicie w' powyższych zależnościach przez podstawienie w miejsce Rz wartości Ry = Rz II Rezystancję wyjściową wtórnika obliczymy jako równą tej wartości rezystancji obciążenia R_L, przy której wzmocnienie napięciowe zmniejsza się o połowę. Z poprzednich zadań wiemy, że rezystancja ta jest o dwa rzędy mniejsza niż R_E i dlatego przyjmiemy dla prostoty, żc Rz = R_z II Rl ~ Rt.- Na podstawie zależności (3.19.3) i (3.19.5) możemy wtedy napisać:

(3.19.11)

(3.19.12)

Ry__ R,

._+Rz:^u-aj^_+Rl

ł.ącząc dwa ostatnie równania otrzymujemy:

Hf WY

R_l+u„

(3.19.13)

R)⁺ w

+ Kl

Po przekształceniach:

V lh t    h~ I

—(I +^±R_l)=^-R_l+-

ń,i

^3 ■ K !<•

(3.19.14)

^3 + ^ilr

(3.19.15)

- = 0,495

Podstawiając wzmocnienie równe połowic wartości dla wtórnika nieobciążonego: _ k„ ₌ 0.989 2

oraz inne dane liczbowe otrzymujemy równanie kwadratowe:

(3.19.16)

0,495 (1 + — R,) = — R_l +-^-

1 kfi ^L 1 kfi ^L 0.976 kQ + R_L

które ma jedno rozwiązanie dodatnie o wartości Rl = 9,90 fi.

Rozwiązanie 2

Do analizy omawianego układu może być także zastosowana metoda macierzy admitancyjnej, pod warunkiem wcześniejszego przeliczenia wartości podanych parametrów hybrydowych />, na parametry admitancyjnc y i określenia macierzy admitancyjnej tranzystora dla konfiguracji WK. Przeliczenia takiego dla przykładowych podanych w temacie wartości dokonano już w poprzednich zadaniach, więc możemy wykorzystać znane już wartości parametrów admitancyjnych tranzystora:

W Ciązynsta - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza malosyynałowa układów półprzewodnikowych

y_u= ImS    y_n = 0 mS

y₂₁ = 100 mS y-n = 0 mS

Dla tych wartości należy utworzyć pełną macierz admitancyjną tranzystora oraz skreślić w niej wiersz i kolumnę odpowiadającą kolektorowi. Przeliczamy też wartości rezystancji w układzie na odpowiadające im admitancje:

Y_} = lIR} =1/(40 kfi) = 0,025 mS;

Y_z= l/Rz =1/(0.909 kiż) = 1,100 mS;

Schematu zastępczy analizowanego układu dla składowej zmiennej (pokazany poprzednio na rysunku 3.19.2) w wersji admitancyjnej przedstawia rysunek 3.19.4. Schemat ten zawiera tylko 2 węzły, którym przydzielono oznaczenia: © dla wejścia (wyprowadzenia bazy) i ® dla wyjścia (wyprowadzenia emitera).

Macierz układu posiadającą dwa wiersze i dwie kolumny pokazano na rysunku 3.19.5, ajej postać liczbową na rysunku 3.19.6.

© (B)

® (E)

© (B)_© (E)

© (B) @(E)

K? + VII	-Yj-yu
- K) - yn - V2i	Ys + Yz + yn + yu

Rys. 3.19.5 Macierz admitancyjna układu wzmacniacza z rysunku 3.19.4 (a więc i z rysunku 3.19.1)

© (B)_® (E)

1,025	- 1,025
- 101,025	102,125

Rys. 3.19.6 Postać liczbowa macierzy admitancyjnej układu wzmacniacza z rysunku 3.19.4 (wartości admitancji wyrażone w mS)

Ad 1. Układ pracuje bez obciążenia zewnętrznego. Obliczamy wzmocnienie napięciowe k_u układu ze wzoru Nr 2 podanego w tabeli W3.7:

(— l)'^² (—101,025) mS 102.125 mS

= 0.989

(3.19.17)

Ad 2. Rezystancję wejściową dla sygnału u_m obliczamy ze wzoru Nr 6 w tabeli W3.7 w którym podstawiamy wartość wyznacznika macierzy jako:

A = [1,025 • 102,125 - (-1,025) • (-10 l,025)](mS)² = 1.1275 (mS)²    (3.19.18)

Otrzymujemy zatem wartość R_n

/?,.=-

102,125 mS

A 1,1275 (mS)²

= 90,6 kQ

(3.19.19)

Ad 3. Rezystancję wyjściową obliczamy przy wykorzystaniu wzoru Nr 8 z tabeli W3.7, uwzględniając rezystancję wewnętrzną źródła sygnału wejściowego «», równą zeru (podwyznacznik Au, 22 macierzy, z której skreślono obydwa wiersze i obie kolumny ma z definicji wartość 1):

_ ^1^22 ⁺A||.22    A11.22 _

R; A + A,

A,,    102,125 mS

=9,79 n

(3.19.20)

Niewielkie różnice otrzymanych wartości liczbowych w stosunku do wartości z rozwiązania 1. wynikają ze stosowanych tam zaokrągleń wyników pośrednich.

- 105-