Laboratorium Elektroniki cz I 2

200

Przy optymalnym, ze względu na zniekształcenia, doborze punktu pracy tranzystora,

tzn. l_cRc = - U_Cc i dla R₀ = ~ otrzymamy:

2

_K lUęC₌l_{8Ucc    (11}.6)

2 <p_T

Powyższe wzory są podstawą do wyciągnięcia następujących wniosków:

-    Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza rezystancyjnego nie zależy od współczynnika wzmocnienia prądowego tranzystora p, a jedynie od stałego prądu kolektora l_c(P), wartości rezystora kolektorowego Rc i wartości rezystora obciążenia

R₀.

-    Przy optymalnym ze względu na zniekształcenia doborze stałego napięcia kolektora Uce(P) wzmocnienie nieobciążonego wzmacniacza zależy wyłącznie od napięcia zasilającego Ucc-

-    Wzmocnienie prądowe zależy przede wszystkim od współczynnika wzmocnienia prądowego tranzystora p oraz od wartości rezystorów kolektorowego Rc i obciążenia R₀. W przypadku wzmacniacza nie obciążonego wzmocnienia prądowe tranzystora i wzmacniacza są sobie równe.

-    Rezystancja wejściowa wzmacniacza zależy przede wszystkim od prądu kolektora l_c(P) i współczynnika wzmocnienia prądowego p. Rezystancja wejściowa wzmacniacza waha się w bardzo szerokich granicach, przykładowo:

a)    tranzystor dużej mocy: p = 30, lc(P) = 1 A, hn_e * 0,8

b)    tranzystor małej mocy: p = 500, lc(P) = 50 pA, hn_e * 260 kfL Przedstawiony na rys. 11.3a układ zasilania stałym prądem bazy jest stosowany

w praktyce bardzo rzadko ze względu na dużą niestabilność położenia punktu pracy P wywołaną następującymi czynnikami:

-    silną temperaturą zależnością podstawowych parametrów tranzystora, takich jak

P, Icbo i Ube;

-    rozrzutem produkcyjnym parametrów poszczególnych egzemplarzy tranzystorów;

-    zmianami parametrów wywołanymi procesami starzeniowymi;

-    niestałością napięć zasilających.

Najlepszym sposobem uzyskania stabilnego punktu pracy jest objęcie układu wzmacniacza oporowego pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego dla prądu stałego.

11.2.3. Ujemne sprzężenie zwrotne

powered by

Mi sio!

Wprowadzenie ujemnego sprzężenia zwrotnego zmienia właściwości układu. Operacja ta obarczona jest zarówno zaletami, jak i wadami. Do zalet należy zaliczyć: - zmniejszenie wrażliwości wzmacniacza na zmiany parametrów tranzystora w tym samym stosunku co wzmocnienie:

(11.7)

gdzie: S - wrażliwość wzmacniacza na zmianę danego parametru,

Sf - wrażliwość wzmacniacza z pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego na zmianę tego samego parametru, k - wzmocnienie wzmacniacza bez sprzężenia zwrotnego, p - transmitancja obwodu sprzężenia zwrotnego;

-    zmniejszenie zniekształceń nieliniowych, zakłóceń i szumów powstałych wewnątrz pętli sprzężenia zwrotnego;

-    możliwość kontrolowanej zmiany impedancji wejściowej i wyjściowej;

-    możliwość kształtowania i poprawy charakterystyki częstotliwościowej.

Zalety te okupione są następującymi wadami:

-    zmniejszeniem wzmocnienia układu

(11.8)

- możliwością niestabilności układu.

W jednostopniowym wzmacniaczu rezystancyjnym można wprowadzić ujemne sprzężenie zwrotne na dwa sposoby, a mianowicie:

a)    prądowe sprzężenie szeregowe zwane sprzężeniem emiterowym (rys. 11.5),

b)    napięciowe sprzężenie równoległe zwane sprzężeniem kolektorowym (rys. 11.7). Można też połączyć obydwa sposoby, wyposażając układ wzmacniacza w podwójną pętlę sprzężenia zwrotnego (rys. 11.9). Układ taki nosi nazwę wzmacniacza ze sprzężeniem mieszanym.

W układzie przedstawionym na rys. 11.5 ujemne sprzężenie zwrotne jest zrealizowane za pomocą rezystancji R_E włączonej w obwód emitera.