DSCF0795 (2)

170

4.2 Półprzewodnikowe elementy i układy elektroniczne

Pasmo przenoszenia wzmacniaczy niskich częstotliwości z pojemnościowym sprzężeniem między stopniowym ma ograniczoną dolną częstotliwość graniczną.

Zmiana napięcia wejściowego AŁ/₁ wywołuje zmiany napięcia wyjściowego AU₂- Jednocześnie następuje inwersja faz pomiędzy napięciem sterującym i wyjściowym. Oznacza to, że wzrostowi napięcia sterującego towarzyszy zmniejszenie napięcia wyjściowego i odwrotnie.

W jednostopniowym, tranzystorowym przedwzmacniaczu napięciowym następuje przesunięcie fazowe o 180° sygnału wyjściowego względem sygnału wejściowego.

Dla prawidłowej pracy przedwzmacniacza w zakresie liniowym konieczne jest spolaryzowanie napięciem stałym zarówno wejścia (napięcie U_Beo = 0,6 V). jak i wyjścia wzmacniacza (napięcie U_CE0 = 4,5 V). Napięcie U_Beo jest stabilizowane dodatkowo przez ujemne prądowe sprzężenie zwrotne w układzie złożonym z rezystora R5 i kondensatora C3. Wzrost prądu emitera tranzystora T1, wywołany np. wzrostem temperatury otoczenia, powoduje wzrost napięcia emitera U_E, a za

tem prowadzi do automatycznego zmniejszenia napięcia U_BE0, które w rezultacie zmniejsza prąd emitera do wartości nominalnej. Kondensator C3 filtruje tętnienia i wysokoczęstotliwościowe składowe sygnału sprzężenia. Kondensator C2, stanowiący sprzężenie międzystopniowe, pozwala na wyeliminowanie składowej stałej napięcia wyjściowego stopnia pierwszego.

Drugi stopień wzmacniacza (rys. 1 na poprzedniej stronie) pracuje w układzie wspólnego kolektora.

Układ ten charakteryzuje się dużą impedancją wejściową i niską impedancją wyjściową. Zatem niewielkie zmiany impedancji wejściowej nie będą wywoływały istotnych zmian rezystancji obciążenia stopnia pierwszego. W tym sensie oba stopnie są odseparowane impedancyjnie. Niewielka rezystancja wyjściowa stopnia wyjściowego umożliwia uzyskanie stanu dopasowania energetycznego źródła sygnału i odbiornika.

Przykład:

Określić współczynnik wzmocnienia napięciowego pierwszego stopnia wzmacniającego przedstawionego na rys. 1 na poprzedniej stronie.

Rozwiązanie:

Z rysunku 2 na poprzedniej stronie możliwe są do odczytania zmiany wartości międzyszczyto-wych napięcia wejściowego AUi = 0.06 V i napięcia wyjściowego AU₂ = 5,4 V. Stąd współczynnik wzmocnienia napięciowego wynosi

k., ⁼

A U₂ A U,

5,4 V 0,06 V

= 90.

Dopasowanie energetyczne polegające na dostarczeniu maksymalnej mocy ze źródła do odbiornika występuje wówczas, gdy impedancje źródła i odbiornika sygnału są identyczne.

Zatem w przykładzie z rys. 1 przedstawionym na poprzedniej stronie pożądaną rezystancją wyjściową drugiego stopnia wzmacniającego jest rezystancja 50 Q.

katoda bramka

Podziałka 1:1

pastylka półprzewodnika krzemowego

anoda

4.2.4 Tyrystory

Jednokierunkowy tyrystor triodowy blokujący wstecznie

Tyrystory są półprzewodnikowymi wielozłączowymi przyrządami elektronicznymi zbudowanymi z czterech warstw półprzewodnika o różnym typie przewodnictwa, np. PNPN (rys. 1).

Nazwa tyrystor jest tworem sztucznym i pochodzi od złożenia wyrazów: thyratron - trioda i resistor - rezystor.

Jedna skrajna warstwa półprzewodnika tyrystora o przewodnictwie typu P nazywana jest anodą, natomiast druga skrajna warstwa półprzewodnika tyrystora o przewodnictwie typu N nazywana jest katodą.

tyrystor z bramką z materiału o przewodnictwie P

katoda t    j

lo i

złącza półprzewodnikowe typu PN

tyrystor z bramką z materiału o przewodnictwie N

i

Rys. 1. Schemat konstrukcyjny tyrystora o maksymalnym prądzie przewodzenia 50 A i maksymalnym napięciu zaporowym 750 V