plik


ÿþTranzystorowe wzmacniacze OE OB OC na tranzystorach bipolarnych Wzmacniacz jest to urzdzenie elektroniczne, którego zadaniem jest : proporcjonalne zwikszenie amplitudy wszystkich skBadowych widma sygnaBu wej[ciowego, bez zmiany ich wzajemnych proporcji. Do podstawowych parametrów wzmacniaczy nale|: - wzmocnienie: napiciowe , prdowe i mocy - dolna i górna czstotliwo[ graniczna - rezystancja wej[ciowa i wyj[ciowa - znieksztaBcenia liniowe i nieliniowe Wzmocnienie okre[lane jest jako stosunek warto[ci skutecznej sygnaBu wyj[ciowego do warto[ci skutecznej sygnaBu wej[ciowego. Wzmocnienie napiciowe wyra|a si wzorem: Ku = Uwy/Uwe[V/V] lub Ku = 20log(Uwy/Uwe )[dB] Wzmocnienie prdowe jest równe: Ki = Iwy/Iwe[A/A] lub Ki = 20log(Iwy/Iwe )[dB] Wzmocnienie mocy: Kp =Pwy/Pwe[W/W] lub Kp = 10log(Pwy/Pwe)[dB] Wzmocnienie wzmacniacza jest zale|ne od czstotliwo[ci sygnaBu wej[ciowego. Oznacza to, |e je[li : na wej[cie wzmacniacza bdzie podany sygnaB o staBej amplitudzie , ale zmiennej czstotliwo[ci, to na jego wyj[ciu wraz ze zmian czstotliwo[ci, bdzie zmieniaBa si amplituda sygnaBu wyj[ciowego. WBa[ciwo[ci wzmacniacza w zale|no[ci od czstotliwo[ci sygnaBu wej[ciowego okre[laj dwie zale|ne od siebie charakterystyki: - Amplitudowa  ku=f(f) - Fazowa Æ= f(f) " Klasy pracy wzmacniaczy: " Klasa A  kt przepBywu prdu mniejszy od 360o " (moc tracona w tranzystorze jest najwiksza w tej klasie) " Klasa B  kt przepBywu prdu jest bliski 180o " Klasa AB  kt przepBywu prd zawiera si " midzy 180oa 360o(180o<˜<360o) " Klasa C  kt przeplywu prdu mniejszy od 180o Warto[ napicia wyj[ciowego w zale|no[ci od warto[ci napicia wej[ciowego opisuje si za pomoc charakterystyki przej[ciowej wzmacniacza ( charakterystyki dynamicznej). ZnieksztaBcenia nieliniowe s to znieksztaBcenia wynikajce z nieliniowo[ci charakterystyki przenoszenia wzmacniacza. WspóBczynnik znieksztaBceD nieliniowych wyznacza si ze wzoru: U2 +ð U2 +ð ×ð×ð×ð×ð 2 3 hC =ð ×ð100% UO 2 UO =ð U1 +ð U2 +ð ×ð×ð×ð 2 gdzie : jest to stosunek warto[ci skutecznej wy|szych harmonicznych do warto[ci skutecznej peBnego napicia wyj[ciowego. Czyli jest to stosunek warto[ci skutecznej wy|szych harmonicznych do warto[ci skutecznej peBnego napicia wyj[ciowego. Schemat zastpczy wzmacniacza Rezystancja wej[ciowa jest to rezystancja  widziana z zacisków wej[ciowych ukBadu, przy rozwartym wyj[ciu. Uwe Rwe =ð przy RO =ð ¥ð Iwe Rezystancja wyj[ciowa Rwy  jest to rezystancja  widziana z zacisków wyj[ciowych ukBadu przy zwartym wej[ciu. Uwy Rwy =ð przy Uwe =ð 0 Iwy Charakterystyk i tranzystora bipolarnego w ukBadzie OE Wzmacniacz klasy A IB 90 uA IC 80 uA 70 uA 60 uA Nasycenie 50 uA 40 uA 30 uA 20 uA Punkt pracy 10 uA 0 uA UCE Odcicie Wzmacniacz klasy B 90 uA IB IC 80 uA 70 uA 60 uA Nasycenie 50 uA 40 uA 30 uA 20 uA Punkt pracy 10 uA 0 uA UCE Odcicie Podstawowe konfiguracje pracy tranzystora bipolarnego jako wzmacniacza OB OE OC C E E C B B u u WY WY uWE uWY uWE uWE B E C Parametry wzmacniacza w ukBadzie OE Podstawowa funkcja wzmacniacza  zwikszenie mocy sygnaBów mo|e by realizowana przez zastosowanie w ukBadzie wzmacniacza elementów czynnych. Obecnie stosuje si gBównie tranzystory bipolarne w trzech podstawowych konfiguracjach: OE, OB., OC. We wzmacniaczach maBej czstotliwo[ci najcz[ciej stosowana jest konfiguracja OE. Schemat takiego wzmacniacza przedstawia poni|szy rysunek: Parametry wzmacniacza zbudowanego na tranzystorze oblicza si na podstawie schematu zastpczego dla sygnaBów zmiennych ( maBych, [rednich lub wielkich czstotliwo[ci) Poni|szy rysunek przedstawia schemat zastpczy dla [rednich czstotliwo[ci. W schemacie tym kondensatory traktuje si jako zwarcie, poniewa|: XC áðáð Rwe XC2áðáð RO oraz XCE áðáð RE Rezystancja wej[ciowa dla tego ukBadu  widziana z zacisków wej[ciowych jest to równolegBe poBczenie RB i RT. Rwe =ð RB RT RB =ð R1 R2 gdzie : RT= rbb +rb e = h11e Rezystancja wyj[ciowa  widziana z zacisków wyj[ciowych: 1 Rwy »ð RO h22e Wzmocnienie prdowe: Iwy RC RB ki =ð =ð ×ðbð ×ð Iwe RC +ð RO RB +ð RT Wzmocnienie napiciowe: RC ×ðRO 1 ku =ð ×ðbð ×ð RC +ð RO RT RT =ð h11e Pasmo przenoszenia wzmacniacza o pa[mie przenoszenia wzmacniacza decyduj czstotliwo[ci górna i dolna czstotliwo[ graniczna. Na warto[ czstotliwo[ci górnej maj wpByw pojemno[ci paso|ytnicze wzmacniacza (pojemno[ci tranzystora oraz pojemno[ monta|owa). Pojemno[ci te tworz z rezystancj zródBa sygnaBu filtry górno-zaporowe ograniczajce czstotliwo[ od góry. Pojemno[ baza-kolektor ( CT) jest elementem ujemnego sprz|enia zwrotnego (napiciowego równolegBego) i jest powodem wystpienia tzw. efektu Millera. Polega on na tym, |e pojemno[ CBC nie majca poBczenia z mas przekazywana jest na wej[cie ukBadu zwielokrotniona wzmocnieniem wzmacniacza ( Ku  krotnie). Schemat zastpczy ukBadu OE dla czstotliwo[ci górnych Cwe =ð Cm +ð CBE +ð Ku ×ð CBC 1 fg =ð 2Pð ×ðRg ×ð Cwe o czstotliwo[ci górnej fg bdzie decydowa Cwe, a [ci[lej filtr górnozaporowy stworzony przez rezystancj zródBa sygnaBu i Cwe. Schemat zastpczy ukBadu OE dla czstotliwo[ci dolnych o czstotliwo[ci dolnej wzmacniacza decyduj pojemno[ci kondensatorów znajdujcych si w ukBadzie. Ka|dy z tych kondensatorów tworzy z rezystorami filtry Pierwszy filtr stanowi obwód wej[ciowy to CS1,Rg,RB i RT Drugi filtr to obwód emitera tzn. kondensator CE i rezystancje Rg, RB, RT, RO i RE, Trzeci filtr stanowi obwód wyj[ciowy tzn. CS2 i rezystory RC RO czstotliwo[ graniczna ka|dego z tych filtrów to: 1 fd =ð Gdzie Ä = staBa czasowa poszczególnych filtrów 2Pð ×ð tð O czstotliwo[ci dolnej wzmacniacza decyduje najwiksza z trzech czstotliwo[ci Punkt pracy wzmacniacza UCC=URc+ UCE UCC=IC· RC+ UCE Zmiana punktu pracy spowodowana zmian RC lub UCC Wzmacniacz w ukBadzie OC W ukBadzie tym rezystancja kolektora jest zwykle równa zero, a sygnaB wyj[ciowy pobierany jest z emitera. Napicie wyj[ciowe , bdce spadkiem napicia rezystorze RE jest w caBo[ci przekazywane do obwodu wej[ciowego ( rezystor RE jest elementem wspólnym obwodu wej[ciowego i wyj[ciowego). Rezystor RE wprowadza do obwodu wej[ciowego spadek napicia skierowany przeciwnie do napicia sterujcego. Spadek napicia na RE jest wytworzony przez prd wyj[ciowy, czyli prd emitera. Prd ten jest h21e razy wikszy od prdu bazy. Zatem prd wej[ciowy pByncy pod wpBywem wypadkowe napicia w obwodzie wej[ciowym ( Ug  URE) jest zmniejszony tak , jak gdyby w obwodzie wystpowaB rezystor h21eRE. Schemat zastpczy ukBadu OC Rezystancja wyj[ciowa okre[lana jest wzorem: h11e +ð Rg Rwy =ð 1+ð h21e Wzmocnienie napiciowe w tym ukBadzie jest bliskie jedno[ci ( zawsze nieco mniejsze) : h21e ×ðRE ku =ð »ð 1 h11e +ð h21e ×ðRE Wzmocnienie prdowe wynosi ki =ð 1+ð h21e Napicie wyj[ciowe jest w fazie z napiciem wej[ciowym, a wzmocnienie napiciowe bliskie jedno[ci. Dlatego ukBad OC okre[la si mianem wtórnika napicia. W ukBadzie tym tak|e nie wystpuje efekt Millera , wobec czego czstotliwo[ graniczna jest wiksza ni| w ukBadzie OE. UkBad podstawowy badanego wzmacniacza OE Charakterystyka amplitudowa dla podstawowego ukBadu OE 40 35 30 Fg Fd 25 20 15 10 5 0 10 100 1000 10000 100000 F[Hz] Ku[dB] WpByw Rc na charakterystyk wzmacniacza OE 40 Rc<Rco 35 30 Rc=Rco 25 RC>Rco 20 15 10 5 0 10 1000 100000 F[Hz] Ku[dB] WpByw Ce na charakterystyk wzmacniacza OE 40 35 30 Ce=Ceo 25 20 Ce<Ceo 15 10 5 0 10 1000 100000 F[Hz] Ku[dB] WpByw Cs1 i Cs2 na charakterystyk wzmacniacza OE 40 Cs1,Cs2=Cs1o,Cs2o 35 30 Cs1,Cs2 < Cs1o,Cs2o 25 20 15 10 5 0 10 100 1000 10000 100000 F[Hz} Ku[dB] Podstawowy ukBad OC Charakterystyka amplitudowa dla ukBadu OC 0 10 100 1000 10000 100000 -1 -2 -3 Fg -4 Fd -5 -6 F[Hz] Ku[dB] Podstawowy ukBad pracy OB UT UT »ð IE IC ki = ± d" 1 Rc ×ð Ic ku »ð UT RE >> RIT >> Rg RL>> RE RI = RIT H" Wzmocnienie Wzmocnienie Wzmocnienie mocy Rezystancja Rezystancja Przesunicie fazy napiciowe ku prdowe ki kp wej[ciowe RI wyj[ciowa RO najwiksze maBe ± d" 1 du|e najmniejsza najwiksza 0o Praktyczny ukBad OB Podsumowanie OE OB OC wzmocnienie Du|e Du|e MaBe £ð 1 napiciowe Ku ok. 60 ok. 60 wzmocnienie Du|e MaBe £ð 1 Du|e prdowe Ki ok.100 ok.100 rezystancja Zrednia MaBa poni|ej du|a wej[ciowa Rwej kilka kWð 500Wð rezystancja Zrednia Du|a MaBa poni|ej wyj[ciowa Rwyj kilka kWð kilkadziesit 500Wð kWð

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Tranzystorowy wzmacniacz m cz malej mocy
Tranzystorowe wzmacniacze
Tranzystorowy wzmacniacz różnicowy
badanie tranzystorowego wzmacniacza napieciowego
Badanie wzmacniaczy tranzystorowych
Projekt wzmacniacza tranzystorowego jednostopniowego
Wzmacniacz tranzystorowy
Tranzystor bipolarny – wzmacniacz
10 Wzmacniacze tranzystorowe
Tranzystor w układzie wzmacniacza
OE WZMACNIACZ TRANZYSTOROWY OE

więcej podobnych podstron