Dinamička svojstva pojačivača u spoju sa …nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2371/4. Bipolarni...jer je naizmenična struja koja teče kroz njega zanemarljivo mala •Trenutne vrednosti

dr Dejan S. Aleksid Elektronika

Dinamička svojstva pojačivača u spoju sa

zajedničkim emiterom Prirodno-matematički fakultet u Nišu Departman za fiziku

dr Dejan S. Aleksid Elektronika - Pojačavači

Analiza pojačavača u spoju sa ZE Hibridni parametri bipolarnog tranzistora Strujno pojačanje Naponsko pojačanje Ulazna otpronost Izlazna otpornost

• Analiza pojačavača u spoju sa zajedničkim emiterom, pod pretpostavkom da se radi o pojačavanju signala relativno niskih frekvencija i male aplitude može se sprovesti:

– Grafički

– Analitički

RB

RP

IB

iC=ic+IC0

UBE

UCE

UCC

+

Ig Rg

Ib

IBQ

ip=-icCs



• Ulazno kolo TZE mogude je opisati ulaznim karakteristikama koje daju zavisnost trenutne vrednosti napona između baze i emitera uBE od struje iB i napona između kolektora i emitera uCE:

• Slično tome za izlazno kolo može se pisati sledede:

• Dakle, promenu napona uBE i struje iC mogude je izazvati promenama struje iB i napona uCE.

),( CEBBE uifu

RB

RP

IB

iC=ic+IC0

UBE

UCE

UCC

+

Ig Rg

Ib

IBQ

ip=-icCs

),( CEBC uifi



• Iz predhodne dve relacije slede totalni diferencijali:

koje je mogude aproksimirati konačnim ali dovoljno malim prirastima:

Tako da se mali ali konačni prirasti trenutnih totalnih vrednosti veličina uBE, iB,

uCE, iC mogu tretirati kao trenutne vrednosti malih naizmeničnih veličina, te važi:

CECE

CB

B

CC

CECE

BEB

B

BEBE

duu

idi

i

idi

duu

udi

i

udu

CCEBBE iuiu ,,,

beBEBE uudu bBB iidi

ceCECE uudu cCC iidi



• Iz predhodnih relacija slede izrazi za trenutne vrednosti naizmeničnih veličina tranzistora u spoju sa zajedničkim emiterom:

• to su jednačine tranzistora u spoju sa ZE posmatranog kao četvoropol u režimu malih naizmeničnih signala.

• Iz njih sledi da su zavisne promenjive ube i ic linearne fukcije nezavisnih promenjivih ib i uce pri čemu su parcijalne derivacije faktori proporcionalnosti koji se nazivaju hibridnim ili h-parametrima.

ceCE

Cb

B

Cc

ceCE

BEb

B

BEbe

uu

ii

i

ii

uu

ui

i

uu



• Hibridne parametre je mogude definisati na slededi način:

0

11

ceub

be

B

BEe

i

u

i

uh

0

12

bice

be

CE

BEe

u

u

u

uh

0

21

ceub

c

B

Ce

i

i

i

ih

0

22

bice

c

CE

Ce

u

i

u

ih

Ulazni otpor uz kratko spojeni izlaz hie

Faktor naponskog povratnog delovanja uz otvoreni ulaz hre

Faktor strujnog pojačanja uz kratko spojeni izlaz hfe

Izlazna odvodnost uz otvoreni ulaz hoe



• Hibridni parametri nisu konstantne veličine za jedan tranzistor, ved zavise od: položaja radne tačke, temperature i frekvencije

• Na slici je prikazana zavisnost faktora strujnog pojačanja h21 od struje kolektora u statičkoj radnoj taki za jedan Si NPN tranzistor u području niskih frekvencija.

• Vidljivo je da pri porastu struje ICQ, uz konstantnu temperaturu tranzistora, h21 sa porastom struje raste, dosiže maksimum, a zatim opada.

• Kod konstantnog iznosa struje ICQ faktor strujnog pojačanja h21 raste sa porastom temperature.



• Tipične vrednosti h-parametara Si tranzistora u spoju sa ZE pri sobnoj temeraturi su:

h11 = 0.5 – 1.5 kΩ h21 = 50 – 300

h12 = 10-4 h22 = 10-5– 10-4S



h12uce

h21ib

h11

h22ube

+

uce

+

+

ib B

E

C

cebc

cebbe

uhihi

uhihu

2221

1211



RB

RP

IB

iC=ic+IC0

UBE

UCE

UCC

+

Ig Rg

Ib

IBQ

ip=-icCs

• Važi princip superpozicije te možemo odvojeno razmatrati statička i dinamička svojstva kola, tj. možemo nacrtati ekvivalentno kolo za mali niskofrekventni naizmenični signal

• Izvor elektromotorne sile Ucc se kratko spoji • Predpostavimo da CS ima dovoljno veliki kapacitet pa se moze zameniti kratkim spojem na

frekvenciji signala • RB se izostavlja jer važi RB >> od RulT jer je naizmenična struja koja teče kroz njega

zanemarljivo mala • Trenutne vrednosti struja i napona menjamo sa njihovim efektivnim vrednostima

RP

iC

UBE

UCE=UP

ig Rg

Ib

ip=-ic

Rul Riz



RP

iC

UBE

UCE=UP

ig Rg

Ib

ip=-ic

Rul Riz

Ig Rg

Rul Riz

h12Uce

h21Ib

h11

h22Ube

+

Uce=UP

+

+

IbC

RP

E

BIc



Ig Rg

Rul Riz

h12Uce

h21Ib

h11

h22Ube

+

Uce=UP

+

+

IbC

RP

E

BIc

bpc

pcbc

pcpce

cebc

IhRhI

RIhIhI

RIUU

UhIhI

2122

2221

2221

)1(

)(

pb

c

b

pI

Rh

h

I

I

I

IA

22

21

1



Ig Rg

Rul Riz

h12Uce

h21Ib

h11

h22Ube

+

Uce=UP

+

+

IbC

RP

E

BIc

p

pIb

beul

pIbpcbcebbe

Rh

hhhRAhh

I

UR

RAhhIRIhhIUhhIU

1

)()(

22

2112111211

121112111211



Ig Rg

Rul Riz

h12Uce

h21Ib

h11

h22Ube

+

Uce=UP

+

+

IbC

RP

E

BIc

21122211

21

1hh

Rhh

hA

R

RA

RI

RI

U

UA

p

v

ul

pI

ulb

pc

be

pv



cebc UhIhI 2221

Rg

Riz

h12Uce

h21Ib

h11

h22+

Ib

C

E

BIc

Uce

• Treba odkačiti potrošač na izlazu • Na izlaz odvesti napon Uce iz

spoljnjeg generatora • Izlazni otpor predstavlja odnos

napona Uce i struje Ic koju vanjski generator šalje u izlazno kolo pojačavača

01211 ceGb UhhRI 11

211222

1

hR

hhh

I

UR

G

c

ceiz

Iz izlaznog kola pojačavača

Iz ulaznog kola pojačavača

Uslov: RB >> RG ako to nije ispunjeno onda se otpor RG mora zameniti paralelnom vezom ova dva otpora



1. Za signale relativno niskih frekvencija strujno pojačanje je, uz realni

potrošač, negativan broj vedi od jedinice, osim kod vrlo visokih vrednosti otpora potrošača. Ako je ispunjen uslov da je h22 Rp<0.1, tada je strujno pojačanje AI ≈ - h21 , dakle nezavisno od otpornosti potrošača.

2. Naponsko pojačanje je, uz realni potrošač, negativan broj vedi od jedinice, osim kod sasvim niskih vrednosti otpora priključenog potrošača. Sa porastom otpora potrošača raste i naponsko pojačanje

3. Ulazni otpor ima vrednost h11 kod niskih iznosa otpora potrošača Rp. Sa porastom otpora potrošača ulazni otpor opada.

4. Izlazni otpor pojačavača u spoju sa ZE opada sa porastom unutrašnjeg otpora generatora na ulazu pojačala.

Documents

Dinamička svojstva pojačivača u spoju sa …nasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2371/4. Bipolarni...jer je naizmenična struja koja teče kroz njega zanemarljivo mala •Trenutne vrednosti