Osnovni elektronski elementi i sklopovi
Dioda - ispravljaP N
I
Ako je V > Vpn,
I=
V Vpn R
Vpn ~ 0.6 V, za diodu od SiDirektna polarizacija, dioda
provodi
Ako je V < Vpn,I
I=0
Inverzna polarizacija, dioda ne provodi
TRANZISTOR aktivni reim radaIC IBC B E
B - baza, E - emitor, C - kolektorIEE
I E = I B + IC I VBE = 0.060 log C 13 10 na 27C
I =IB
Pojaavaka funkcija! => mala promena struje IB ima veliki
uticaj na struje IC and IE Tranzistor je aktivna elektronska
komponenta koja omoguuje pojaanje elektrinih signala. Pojaanje
ulaznog signala (struja) kroz bazu je na raun energije koju daje
izvor koji napaja tranzistor. Tranzistori se najee prave od
silicijuma, i klasifikovani su u 3 kategorije: 1) bipolarni, 2)
FET, i 3) MOS ili CMOS
TRANZISTOR rad u zasienjuAko je ulazni napon Vin vei od granine
vrednosti, tranzistor ulazi u zasienje, a izlazni napon postaje
Vout 0. Ako je napon nedovoljan za pobudu, napon Vout postaje Vout
= VCC. Granina vrednost ulaznog napona je jednaka napone (0.6 V)
Tranzistor ne provodi kad je ulazni napon manji od 0. Ova funkcija
je osnova rada digitalnih ureaja.
p-n spoja
TranzistoriSilikonski bipolarni tranzistori (bipolarni pnp spoj)
imaju veliko pojaanje, veliki propusni opseg, i koriste se kao
analogni pojaavai. FET (Field Effect Transistor) imaju veliku
ulaznu impedansu (koriste se kao pojaavai) MOS FET (Metal Oxide
Field Effect Transistor) se najee koriste u digitalnim ureajima,
posebno u raunarima. CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
tranzistori zahtevaju malu pobudu (snagu), i koriste se najvie kao
digitalni i analogni prekidai.
IDEALNI / NEIDEALNI POJAAVAV 0 = AV+ AV = A(V+ V )PROPUSNI OPSEG
ULAZNA IMPEDANSA IZLAZNA IMPEDANSA UM (V/HZ1/2 ili A/HZ1/2)
A
POJAANJE U OTVORENOJ SPREZI
CMRR - FAKTOR POTISKIVANJA ZAJEDNIKOG SIGNALA (odnos pojaanja
diferenceijalnog signala (DMG) i pojaanja zajednikog signala
(CMG)
IDEALNI NEIDEALNI
106
0
0 1
100000
1 MHz 100 M 100
IDEALNI OPERACIONI POJAAVA
Operacioni pojaava je jednosmerni diferencijalni pojaava sa
velikim pojaanjem koji se moe predstaviti kao naponom kontrolisan
strujni izvor. Na izlazu pojaavaa je napon vo koji je jednak
proizvodu razlike napona vd=v1-v2 i pojaanja A. U analizi idealnog
operacionog pojaavaa pojaanje i ulaznu impedansu smatramo
beskonanim, tj.,
A = i Zul=Rd=.
Pojednostavljena analiza (for dummies) idealnog operacionog
pojaavaa se moe sprovesti koristei 2 pravila (golden rules): Kada
operacioni pojaava radi u linearnom reimu (sa povratnom
spregom)
Pravilo 1: Ulazni krajevi su na istom naponu, tj. vd = 0 Pravilo
2: Ulazna struja u pojaava je Iul = 0.
ULAZNA IMPEDANSAUlazna impedansa je impedansa merena izmeu
ulaznih terminala
ULAZ
KOLO
IZLAZ
ULAZNA IMPEDANSA TREBA DA BUDE TO VEA DA BI STRUJA BILA TO MANJA
(ne remeti mernu veliinu)
IZLAZNA IMPEDANSAUlaz Kolo Izlaz Izlazna impedansa je impedansa
merena izmeu izlaznih terminala.
Izlazna impedansa treba da bude mala. mala Ovo je od interesa da
bi se energija napajanja pojaavaa koristila za kola koja su
povezana na izlazne terminale, a minimalno na rad samog ureaja
POJAAVAKO KOLO ZA INVERTOVANJE
I1=I2=(Vin-V-)/R1= -(Vout-V-)R2 V - = V+ = 0
Vout = (-R2/R1)Vin
KOLO ZA INVERTOVANJE
Naponska prenosna kakteristika invertora ima nagib odreen
odnosom otpornika u povratnoj sprezi i otpornika povezanog izmeu
ulaznog napona i invertovanog ulaza u pojaava. Van aktivnog reima
idealni operacioni pojaava radi kao prekida, sa dva mogua izlazna
naponska nivoa priblino jednaka naponima VCC.
POJAAVA koji sabiraIf
VOUT = -Rf (V1/R1 + V2/R2 + + Vn/Rn)Ako je R1=R2==Rf, tada je
Vout = V1 + V2 ++Vn
VOLTAGE FOLLOWERV+ = Vin V - = V+ Vout = V- = V+ = Vin !!!!
Kolo za praenje obezbeuje da izlazni napon prati promene ulaznog
napona u odreenom opsegu. Osnovna primena kola za odvajanje
pojaavakog stepena od prethodnih elemenata ("buffer").
VOLTAGE FOLLOWER
I1 = V-/R1 , I1 = I2 = (Vout V-)/R2 , Vin=VVout = (1 +
R2/R1)Vin
KOMPARATORVout=A(Vin Vref) Ako je Vin>Vref, teorijski bi
izlazni napon trebalo da bude Vout = +, ali s obzirom da pojaava ne
moe na svom izlazu da ima vei napon od napona napajanja dobijamo da
je izlazni napon blizak naponu napajanja Vout = Vcc Ako je VinVref,
teorijski bi izlazni napon trebalo da bude Vout = +, ali s obzirom
da pojaava ne moe na svom izlazu da ima vei napon od napona
napajanja dobijamo da je izlazni napon blizak naponu napajanja Vout
= Vcc Ako je Vin0 dioda ne provodi i imamo VOUT = VIN(3R/(2R+R+3R))
= VIN/2 Ako je VIN
