6 (1773)

Wzmocnienie napięciowe jest odpowiednio równe

(1.21)

« {/,    R_c    R,

K= — = P— = P —

U

U,    r    h

K_u = P

Rr

V⁺(P ⁺ 1)*_H

(1.22)

Rezystory R_{ i R^ (rys. 1.8) polaryzują bazę i jednocześnie zmniejszają rezystancję wyjściową.

Oznaczmy rezystancję „widzianą” z zacisków wejściowych wzmacniacza przez R_we. Wówczas

= ~~    d-23)

^RB ⁺ 'we

W celu zapewnienia dobrej stabilizacji punktu pracy wzmacniacza należy (jak wspomniano wcześniej) dobierać małe R_B, co z kolei zmniejsza niekorzystnie rezystancję wejściową wzmacniacza. Rozwiązanie kompromisowe wskazuje na podaną wyżej wartość współczynnika stabilizacji. Wzmocnienie skuteczne K_usk zależy również od rezystancji wejściowej i zmniejsza się wraz z obciążeniem źródła sygnału.

Spotykane są również inne rozwiązania, z których należy wymienić układy przedstawione na rys. 1.9. Układ z rys. 1.9a, choć nie wprowadza żadnej stabilizacji

Rys. 1.9. Przykłady zasilania układów tranzystorowych: a) układ bez sprzężenia emiterowego, b) układ ze sprzężeniem emiterowym, c) układ ze sprzężeniem kolektorowym, d) układ ze sprzężeniem kolektorowym i emiterowym [1]

prądu kolektora, jest nieraz stosowany ze względu na swą prostotę. Może pracować w stałych warunkach cieplnych. Układ z rys. 1.9b słabo stabilizuje prąd kolektora, lecz nie powoduje dużych strat wzmocnienia przez bocznikowanie wejścia wzmacniacza. Układ z rys. 1.9c nie obciąża źródła rezystorami polaryzującymi bazę. Przez rezystor Rj napięcie wyjściowe o fazie przeciwnej jest podawane na wejście. Występuje więc ujemne sprzężenie zwrotne dla składowej stałej i dla składowej zmiennej. Układ ze sprzężeniem kolektorowym i emiterowym przedstawiony na rys. 1.9d umożliwia dosyć dobrą stabilizację punktu pracy i często jest stosowany. Obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego prądowego i napięciowego zawiera rezystory R_f i Rj, od których rezystancji zależą zmiany prądu kolektora. Szczegółową analizę wymienionych układów zawierają publikacje [2, 4 i 5].

Przykład przybliżonej metody doboru elementów zasilania

Zaprojektować układ zasilania i stabilizacji punktu pracy wzmacniacza (rys. 1.10) z tranzystorem krzemowym NPN przy założeniach:    E_z = 12 V, U_CE = 5 V,

U_BE = 0,7 V, I_c = 2 mA, S_t = 4, P₀ = 100.

Rys. 1.10. Wzmacniacz jednostopniowy - ilustracja do przykładu obliczeniowego: a) schemat ideowy.

b) analiza graficzna [1]

Si * Tę,.

1.    Dla przyjętego S_t obliczamy wartość stosunku R_E/R_B ze wzoru (1.17) i otrzymujemy R_eIR_b = 1/3.

2.    Wyznaczamy wartość R_C ⁺ R_E ze wzoru E_z = U_CE + I_CR_C + 1_ER_E ~ U_CE + I_c(R_c + R_Fy R_c + R_e - 3,5 kO .

3 Ze wzoru R_E = (0,1-*-0,3)EJI_C wyznaczamy R_e. Załóżmy, że R_E = 0,1 EJ1_C, wówczas R_e = 0,6 kQ.

Dobór większej wartości R_E zapewnia lepszą stabilizację punktu pracy, lecz powoduje konieczność zmniejszenia rezystancji R_c, a w konsekwencji zmniejszenia wzmocnienia.

4.    Obliczamy wartość rezystancji R_c = 3,5 - 0,6 = 2,9 kQ.

5.    Określamy wartość wypadkowej rezystancji R_B zgodnie z punktem 1 R_b = 3-0,6 = 1,8 kO. '

6.    Określamy potencjał bazy U_B = U_BE + I_ER_E = 0,7 +2 0,6 = 1,9 V.

15