ELEKTRONIKA zbiór zadań cz 1 przyrządy półprzewodnikowe str 110 111

110 EUktronika. Zbiór zadań

UWAGA.

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

5.1

Dla układu z Rys. 5.3.

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

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

0 * U_as+i_DR_s+U_ss « U_cs*R_slp_SS Z tego równania obliczamy U_GS

U,

cs

U_P

*u,

ss

U GS “

Prąd Ip obliczamy z równania -UsS^GS

*s

albo na podstawie definicji I_DSS dla V_GS-Q V prąd drenu 1_D jest równy /_D=/_£)S5=5 mA Z obwodu drenu i źródła obliczamy

Ups~ Udd-Id(Rs+Kd) ~ ^ss~ ^ i® V-

c. Sprawdzamy zakres pracy tranzystora

^gd~^gs~ Uds~ 11,6 <Up.

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

Up ?- ^r -		UP ^F -?	2 -4	1*
^rs^1dss		^RS^lDSS		^RS^lDSS

5mA ,

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 l_D=l_s. Dla obwodu bramki mamy

R,*R₂

UDD ~ U_cs+lpR_s ■* U_GS*R_sIp_SS

1--

U,

GS

Up

Z tego równania obliczamy U_GS

v,

GS

0_ ^ur _		^Ur A	2 -4	, _ ^R2^DD
^rs^idss ,		^rs^jdss		(^ri +R2)^rs^1dss

-U_p * -0,578V

(drugi pierwiastek - 14,45V). Prąd 1_D obliczamy z równania *2

^R\*^R1

-Udd~^ugs

■ 3,91 mA

Z obwodu drenu i źródła obliczamy

Vds=U_dd-I_d(R_s+R^9,25 V.

c. Sprawdzamy zakres pracy tranzystora

U^gs Uds~ 9< Up.

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):

g_m « 1,77 mS .

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

G    D

Rys. 5.19. Mai rwy gnidowy schemat zastępczy układów i Rys. 5.4, Rys. 5.5, Rys. 5.10, Rys. 5.tl, Rys. 5.14

5.1

Dla układu z Ryę/śCŚ?}

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

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

WdD ^SS) ~ ^GS*^D^RS ~ ^GS^+RS^DSS

i Źfj+Rj

Z tego równania obliczamy U_cs

1--

U

GS

U.