Elektronikawzad09

W CiąiyółW - ELEKTRONIKA W ZADANIACH

Część 1: Obliczanie punktów pracy przyrządów półprzewodnikowych

identyczna z wartością uzyskaną dla układu z zadania 1.2. Analizowany schemat odpowiada bowiem układowi z zadania 1.2, dla którego przyjęto Kr = 0.

Nawiasem mówiąc na rysunku 1.3.2 usunięto kondensator wyjściowy C_wy z obwodu kolektora, gdyż po przeniesieniu rezystora składowa zmienna u*, na kolektorze tranzystora byłaby równa zeru (kondensator okazałby się podłączony do stałego napięcia zasilającego). Układ taki może więc pełnić rolę wzmacniacza prądu zmiennego tylko pod warunkiem przeniesienia wyjścia na emiter tranzystora. W konfiguracji dla prądu stałego identycznej jak w zadaniu 1.2, dla składowej zmiennej byłby to układ o zupełnie innych własnościach - układ ze wspólnym kolektorem (zwany też wtórnikiem emiterowym). Układ ten jest m. in. przedmiotem zadania 1.6, a dla składowej zmiennej będzie dokładnie przeanalizowany w zadaniach drugiego tomu zbioru.

Powyższe rozumowanie można także zastosować do przypadku, gdy do obwodu emitera przeniesiemy tylko część rezystancji Rc.. Także wtedy punkt pracy tranzystora nic ulegnie zmianie.

i ■    <'•*<>    » « :wro:sto-.i

; ⁱP°^hir>'^zo'^vane. prąd; że żrócUa zasilające^o pfżcćjwnjin;

J do.nothinalbó kolektor tranzystora pełni funkcję;obszam • bążyk d nominalny emiter

przechodzące przez bazę

f

Całkowicie symetryczny tranzystor - z dwoma złączami po typu sfokpwćgp b identycznej koncentracji domieszki donorowej Aj w obszarach emitera i kolektora; oraz o równomiernym rozkładzie koncentracji domieszki akceptorowej: Ń_M na długości obszaru bazy' •• miałby w połączeniu mwctsyjnym parametry identyczne

! obszarze ba/y). dopuszczalne nąpięcie;prą^-^:^;żf':f pai

Zadanie 1.4

>u

W układzie wzmacniacza prądu zmiennego jak na rysunku 1.4.1 należy na podstawie znajomości charakterystyk wyjściowych tranzystora T przedstawionych na rysunku 1.4.2 dobrać wartości Rp i Rc, dla których uzyskuje się przy pobudzeniu np.    sygnałem    sinusoidalnym

największą możliwą do uzyskania amplitudę nie zniekształconego    sygnału    wyjściowego.

Zakładamy, że:

-    napięcie Uce,= 1 V i nie zależy od wartości prądu /cl

-    złącze baza-emiter można zastąpić spadkiem napięcia Upe = 0.6 V i szeregową rezystancją dynamiczną n, = 100 Q;

-    prąd zerowy Iceo jest bardzo mały, możliwy do pominięcia;

-    pojemności kondensatorów' sprzęgających C,

są na u le duże, żc dla częstotliwości /sygnału wejściowego    możemy przyjąć ich

impedancje jako równe zeru l/((oC,) = l/(2nfC,) = O.

Rozwiązanie    Ryt-1*4.2

Schemat wzmacniacza dla prądu stałego jest identyczny jak schemat przeanalizowany w zadaniu 1.1. W temacie nie podano wartości współczynnika wzmocnienia prądowego fi, jednak dla pokazanych na rysunku 1.4.2 charakterystyk można stwierdzić, że w dowolnym punkcie obszaru aktywnego = /<•//#= 100. Sygnał wejściowy tw powoduje, że na stałą wartość prądu bazy lp (zależną od wybranej wartości Rp) zostaje nałożona składowa zmienna prądu o częstotliwości / i amplitudzie zależnej od wartości amplitudy sygnału u_Wf. Punkt pracy tranzystora będzie oscylował po prostej obciążenia (patrz rysunek 1.4.3 poniżej) wokół położenia P odpowiadającego wybranemu stałemu prądowi bazy lp.

Na wejściowym kondensatorze sprzęgającym panuje napięcie stałe równe U be i składowa zmienna prądu bazy to właśnie prąd przeładowania tego kondensatora w takt zmian m*,. Kondensator ten jest potrzebny, gdyż bez niego stały prąd lp byłby zwierany do masy przez (na rysunku 1.4 równą zeru) rezystancję źródła sygnału u**, czyli punkt pracy tranzystora znajdowałby się w położeniu oznaczonym we „Wprowadzeniu” jako A (stan odcięcia tranzystora: I_B = 0; Ic = Iceo'. Ucf. = £cc)-

Kondensator wyjściowy ma za zadanie oddzielić od napięcia wyjściowego składową stałą równą Uce(P), dzięki czemu sygnał wyjściowy na obciążeniu Rl wzmacniacza ma przebieg sinusoidalny (o zerowej składowej stałej). Obydwa kondensatory muszą mieć na tyle duże wartości, żeby w czasie kolejnej połowy okresu sygnału (kiedy to kondensator jest na przemian ładowany lub rozładowywany) napięcie na nich się prawie nic zmieniało.