Image199 (4)

2TS MASZC2YK 05-071 Sulejówok-Miłosna ul. Mickiewicza 10 tol :(0 22) 7B3 45 20 fax: [phone] [e-mail]

charakterystykę. I właśnie z uwagi na zniekształcenia, procentowe zmiany prądu względem wartości średniej powinny być możliwie mule. Czyli prąd h powinien być znacznie większy niż suma wartości szczytowych iE+io. Przyjrzyjmy się temu bliżej; jak pokazuje wcześniejszy rysunek 69, część prądu emitera to składowa zmienna i₀, przepływająca przez obciążenie - tu przy narzuconej wartości Ro i amplitudzie sygnału nie możemy nic zmienić. Jednak mamy wpływ na składową zmienną przepływającą przez R3. Czym będzie ona mniejsza, tym lepiej.

Mając na uwadze rysunek 69, rozważmy dwa przypadki pokazane na rysunku 72. W obu spoczynkowy prąd emitera Ie wynosi Sm A, a amplituda napięcia zmiennego na emiterze to l V, czyli szczytowa wartość prądu obciążenia i« w obu przypadkach wynosi ImA. Inna jest natomiast wartość składowej zmiennej ig.

a)

b)

¥

v

W wersji z rysunku 72a. z napięciem stałym na emiterze równym 12.5V, dla uzyskania Ie“5ihA, Re musi mieć wartość 2,5k£2. Składowa zmienna napięcia wyjściowego o amplitudzie IV występuje też na rezystorze Re, więc przez rezystancję Rn=2,5kO przepływa leż składowa zmienna in o wartości szczytowej równej 0,4mA (l V/2,5k£J).

Natomiast przy małym napięciu stałym na emiterze (rysunek 72b), wynoszącym l,25V, dla uzyskania prądu lE~5niA Re musi mieć niewielką wartość 2500. Wobec tego składowa zmienna h ma wartość szczytową równą 4mA (IV/250Q).

W pierwszym przypadku suma iE+io wynosi l,4mA, czyli znacznie mniej niż wynosi spoczynkowy, stały prąd emitera. W dnigim przypadku suma ig+io wynosi 5mA, co oznacza, że prąd tranzystora w ujemnych szczytach wysterowania spada do zera!

I właśnie znaczne zmiany prądu emitera i prądu bazy powodują znaczące zmiany napięcia baza-cmiter, a to oznacza nie tylko niewielkie zmniejszenie się wzmocnienia, ale co gorsza, wzrósł zniekształceń sygnału wyjściowego z uwagi na nieliniową, wykładniczą charakterystykę złącza baza-cmiter. Z rysunku 72 wynika, że możemy zmniejszyć zmiany prądu emitera, zwiększając jednocześnie wartość Rh i napięcie na emiterze, a w praktyce napięcie na bazie i na R3. Ograniczeniem jest amplituda sygnału, jak pokazuje rysunek 73a, ale z uwagi na zniekształcenia należy unikać pracy przy bardzo małych napięciach między kolektorem a emiterem (nasycenie tranzystora) i trzeba przewidzieć dodatkowy zapas, jak pokazuje rysunek 73b. Warto też wziąć pod uwagę, że w praktycznym układzie ł rysunku 64 trzeba wtedy będzie zastosować Rl c niewielkiej wartości, co zmniejszy rezystancję wejściową. Optymalnym rozwiązaniem jest zastąpienie rezystora R3 (Re) źródłem prądowym i praca przy napięciach stałych jak na rysunkach 67 i 70a - praktycz

Rys. 72 Rys. 73

a)

7

D"*    0

ne wykorzystanie źródeł prądowych będzie omówione w dalszej części cyklu.

Porównanie rysunków 70b • 72b pokazuje kolejny problem: w praktyce napięcie stałe na emiterze musi być większe niż amplituda występującego tam przebiegu zmiennego. W pierwszej chwili wydaje się to niezrozumiałe. Jednak już intuicja może podpowiedzieć, że praca układu z rysunku 64 według rysunku 70h możliwa jest tylko bez zewnętrznego obciążenia. Inaczej byłoby, gdyby nie było kondensatora C2, gdyby przez Ro płynął też prąd stały. Otóż z grubsza biorąc, przy „dodat-nich połówkach” sygnału, kondensator jest ładowany prądem płynącym przez tranzystor, jak pokazuje w uproszczeniu rysunek 74a. Na obciążeniu Ro występuje wtedy „dodatnia połówka” sygnału zmiennego Aby uzyskać na obciążeniu Ro „ujemne połówki”, naładowany wcześniej kondensator C2 zostaje rozładowany w obwodzie zawierającym R3 i Ro, jak pokazują uproszczone rysunki 74h i 74c. W rzeczywistości sprawa jest nieco bardziej złożona, ho nie chodzi o „dodatnie i ujemne połówki”, tylko zachowanie układu przy rosnącym i opadającym zboczu sygnału. Rysun

b)

ki 74b i 74c wskazują, żc rezystancja R3 tworzy z rezystancją obciążenia dzielnik i jakieś ograniczenie. W każdym razie trzeba pamiętać. iż przy współpracy wtórnika z obciążeniem Ro napięcie stałe na rezystorze emiterowym powinno być większe niż amplituda sygnału zmiennego.

Moglibyśmy wyprowadzić zależność maksymalnej wartości rezystancji R3 (Re), rezystancji obciążenia Ro i wartości szczytowej napięcia zmiennego przetwarzanego sygnału. Nie będziemy się jednak wgłębiać w szczegóły. Wspomnę tylko, że byłaby to tak zwana analiza wielkosygnałowa. Przy takich największych możliwych sygnałach w grę wchodzą dodatkowe czynniki, których nie bierzemy pod uwagę przy tak zwanej analizie mało-sygnałowej, gdy zakładamy, iż sygnały są małe. Tylko początkujący dziwią się, dlaczego wyniki analizy mało- i wiekosygnałowej mogą być różne. Po prostu przy dużych sygnałach trzeba brać pod uwagę dodatkowe ograniczenia.

Ciąg daiszy nu stronie 31.

Elektronika dla Wszystkich Grudzień2006    27