Elektronika W Zad cz 2 4

W C.ążyńsk. ■ ELEKTKONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza malosygnalown układów półprzewodnikowych

Ad 2. Rezystancję wejściową wzmacniacza obliczamy także na podstawie macierzy admitancyjncj z rysunków 3.23.14 i 3.23.15. Aby wykorzystać stosowny wzór z tablicy W3.7 musimy wcześniej obliczyć wyznacznik wspomnianej macierzy Możemy tego dokonać np. mnożąc wyrazy pierwszej kolumny macierzy przez ich dopełnienia algebraiczne. Mamy więc:

A = (y_Di+.Vu2)A„)Aji    (3.23.1J)

Wartość liczbową dopełnienia algebraicznego An= 4.098 S² obliczyliśmy już powyżej. Wartość liczbowa potrzebnego dopełnienia algebraicznego A21 to:

-0,2	0
-20,2	20,325

= 4,065 5²

Wyrażając wszystkie wartości w simensach mamy:

A = (0,2 • 4,0982 - 0,2 • 4,065) 5⁵ = 0.00663 S⁵ Rezystancję wejściową możemy teraz już wyznaczyć jako:

(3.23.12)

Ą_1I= 4.098^ _18fl ^c A 0,006635

Obliczona wartość jest identyczna z uzyskaną w rozwiązaniu 1 a.

Wzmacniacze tranzystorowe (zwłaszcza wzmacniacze mocy) są klasyfikowane m. in. także ze względu na to, przez jaką część okresu sygnału zmiennego prąd płynie przez pojedynczy tranzystor. I tak:

•    we wzmacniaczu klasy A prąd kolektora tranzystora płynie przez cały okres sygnału sterującego, czyli inaczej mówimy, że „kąt przepływu prądu wynosi 360* elektrycznych (lub 2 z radianów)”;

•    we wzmacniaczu klasy B prąd kolektora tranzystora płynie przez połowę okresu Sygnału sterującego, czyli inaczej mówimy, żc ..kąt przepływu prądu wynosi 180' elektrycznych (lub n radianów)";

•    we wzmacniaczu klasy C prąd kolektora tranzystora płynie przez czas mniejszy od połowy okresu sygnału sterującego, czyli inaczej mówimy, że „kąt przepływa prądu wynosi mniej niż 180' elektrycznych";

Rozróżnia się też klasę pośrednią AB dla której kąt przepły wu prądu jest większy od 180‘, oraz inne klasy, np. klasę D odpowiadającą kątom przepływu jak dla klasy C, ale z wprowadzeniem tranzystora w stan nasycenia.    '    ^

Klasy wzmacniaczy różnią się własnościami energetycznymi. Praca w klasach B, C 1 D umożliwia uzyskanie dla danego tranzystora większych mocy wyjściowych 1 wyższych sprawności, ale przy zwiększonych zniekształceniach wzmacnianego sygnału, W tej terminologii wzmacniacz przeciwsobny z parą komplementarną tranzystorów pracujących w klasie B może być nazwany wzmacniaczem klasy 2B.

■

W Ciązyński - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza małosygnalowa układów półprzewodnikowych

powered by

Mi siol

Zadanie 3.24

fja rysunku 3.24.1 pokazany jest układ kaskodowego wzmacniacza napięć zmiennych, który byl już dla prądu stałego analizowany w zadaniu 1.21 w pierwszej części zbioru. Obecnie należy wyznaczyć dla tego układu wzmocnienie k_u dla sygnału zmiennego u_KC o amplitudzie 5 mV, jeśli parametr)' admitancyjne tranzystorów w ich punktach pracy są znane i wynoszą dla tranzystora Tl:

y„= 1 mS; yi2 = 0 mS; y_2/ = 100 mS; y₂₂ = 0mS: a dla tranzystora T2:

V;; = 0,5 mS; y/₂ = 0 mS; y₂; = 50 mS; y₂₂ = 0 mS.

Wartości pojemności C_KC, Ce, Cb i C», są na tyle duże, że dla częstotliwości wzmacnianego sygnału ich impedancje można przyjąć jako równe zeru (uważać, że kondensatory zapewniają zwarcie).

Rozwiązanie 1

Schemat zastępczy tematowego układu dla składowej zmiennej przedstawia rysunek 3.24.2. Kondensator Ce zwiera do masy emiter tranzystora Tl, a kondensator Cb bazę tranzystora T2, co powoduje że na schemacie nie występują rezystory Re, Rj i R₄ . Tranzystor Tl pracuje w konfiguracji WE. a tranzystor T2 w konfiguracji WB.

Rys. 3.24.2

Do wejścia wzmacniacza włączone są równolegle rezystory R_t i R₂ tworzące rezystancję zastępczą:

_D /?, R,    600kii■ 150kD    . .

R, =-— =-= 120 kśł, czyli admitancję

R_t + R₂ Y_z=Y_i+Y₁ =

600 kfł +150 kD

—!— = 8,33pS

120 kn

(3.24.1)

Przy sterowaniu ze źródła «_u, o charakterze SEM rezystancja Rz stanowi tylko dodatkowe obciążenie źródła, czyli zmniejsza nieco rezystancję wejściową, natomiast nie wpływa na wartość wzmocnienia napięciowego.

Rys. 3.24.3

Pysponujemy parametrami admitancyjnymi y tranzystorów, czyli możemy pomiędzy •ch wyprowadzenia na schemacie zastępczym wstawić schematy malosygnałowe dla konfiguracji WE wynikające z tych parametrów. Schemat przybiera wtedy postać Pokazaną na rysunku 3.24.3.

-127-