ELEKTRONIKA zbiór zadań cz 1 przyrządy półprzewodnikowe str 110 111

110 Elektronika. Zbiór zadań

UWAGA.

Warto zwrócić uwagę na to, iż w tym układzie pracy tranzystora unipolarnego, punkt pracy (w tym prąd drenu) nie zależy od napięcia zasilającego U_DD. Dlatego układ z automatyczną polaryzacja bramki znajduje zastosowanie jako źródło prądowe (dioda połowa).

5.1

Dla układu z Rys. 5.3.

a.    Napięcie odcięcia jest ujemne dła tranzystora z kanałem typu n U_F= —2 V.

b.    Przyjmujemy że prąd bramki jest pomijalnie mały, zaś tranzystor znajduje się w stamr nasycenia. Wówczas /_p=/y. Dla obwodu bramki mamy

0 » U_gs*I_dR_s*U_ss « V_gs*R_s1_DSs Z tego równania obliczamy U_cs

GS

U.

ss

Up ?- ^r -		^UP -^21	2 -4	^USS
^rs^idss		^RS^lDSS		^RS^iDSS

-U_P

ov .

Prąd 1_D obliczamy z równania

^lD

-Uss~Ugs

*s

5mA ,

albo na podstawie definicji I_DSS dla Ł/_GS=0 V prąd drenu 1_D jest równy /₀=/_flss=5 mA. Z obwodu drenu i źródła obliczamy

U_Ds=Ud_D-Id(Ks+KiJ-Vss=UĆ ^v-

c. Sprawdzamy zakres pracy tranzystora

UCD~ UGS~ Uds~ ~ 11 >6 < ^ur-

Zatem tranzystor pracuje w zakresie nasycenia—użycie równania (5.1) jest uzasadnione.

d.    Obliczamy moc

P * lpUps = 58 mW.

e.    Transkonduktancję g_m obliczamy z definicji, wzór (5.2):

8m - 5mS .

f.    Szkic schematu zastępczego małosygnalowego jest przedstawiony na Rys. 5.18.

5.1

Dla układu z Rys. 5.4.

a.    Napięcie odcięcia jest ujemne dla tranzystora z kanałem typu n U_P= —5 V.

b.    Przyjmujemy że prąd bramki jest pomijalnie mały, zaś tranzystor znajduje się w stanie nasycenia. Wówczas lp=l_s■ Dla obwodu bramki mamy

R,*R₂

UpD ~ U_cs+lpR_s ■* Uos*^S^DSS

1-.

'GS

U7

Z tego równania obliczamy U_os

u.

CS

7- -		Urn ^F -7	2 -4	, _ ^R2^DD
_ ^rs^idss		^rs^jdss		(/t^Woss

(drugi pierwiastek - 14,45V). Prąd 1_D obliczamy z równania

-U_P * -0,578V

^R\ *^R1

-Vdd~Vgs

3,91 mA .

Z obwodu drenu i źródła obliczamy

U_DS=U_DD-l_D(^Rs+^RD)=9,25 V.

c. Sprawdzamy zakres pracy tranzystora

Ucd-Uos-Uds—*'⁸³ < U,.

Zatem tranzystor pracuje w zakresie nasycenia—użycie równania (5.1) jest uzasadnione.

d.    Obliczamy moc

P - loUos - 36,2 mW.

e.    Transkonduktancję g_m obliczamy z definicji, wzór (5.2):

S_m ” 1.77 mS .

f.    Szkic schematu zastępczego malosygnalowego jest przedstawiony na Rys. 5.19.

G    D

Rys. 5.19. Malosy(nalowy schemat zastępczy ulctad<5w z Rys. 5.4, Rys. 5.5, Rys. 5.10, Rys. 5.11, Rys. 5.14

5.1

Dla układu z Ry$/55?)

a.    Napięcie odcięcia jest ujemne dla tranzystora z kanałem typu n Up=—2 V.

b.    Przyjmujemy że prąd bramki jest pomijalnie mały, zaś tranzystor znajduje się w stanie nasycenia. Wówczas /_D=/_s. Dla obwodu bramki mamy

(Udd~^uss> ~    ⁼ U_gs+R_sI_dss

^R\*^R2

Z tego równania obliczamy U_GS

1--

U

cs

U,