Upload
others
View
18
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
Asst. Prof. Asst. Prof. MontreeMontree SiripruchyanunSiripruchyanun, D. Eng., D. Eng.Dept. of Teacher Training in Electrical EngineeringDept. of Teacher Training in Electrical EngineeringKing King MongkutMongkut’’ss Institute of Technology North Bangkok Institute of Technology North Bangkok [email protected]@kmitnb.ac.th, , www.te.kmitnb.ac.thwww.te.kmitnb.ac.th/msn/msn
TRANSLINEAR CIRCUIT
Input Output
2
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
TRANSLINEAR CIRCUIT
PP--N N TranslinearTranslinear
TranslinearTranslinear
D1
D6
D5 D4
D3
D2
3
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
Q2
Q5
Q3
Q1
Q6
Q4
TRANSLINEAR CIRCUIT
PP--NN Transistor
Translinear
รอยตอ BEV
รูปที่ 1.2 ทิศทางการตอ Transistor ในวงจร Translinear
TRANSLINEAR CIRCUIT
Transconductance ; ( ) exp( )C S BE
BE T T
I I VV V V∂
=∂
จากคุณสมบัติ ของ BJT exp( )BEC S
T
VI IV
=
Cm
T
IgV
=จะได
…(1)
…(2)
…(3)
4
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
D1
D6
D5 D4
D3
D2
TRANSLINEAR CIRCUIT
Loop Translinear
5
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
1 3 4 2BE EB BE EBV V V V
KVL;
LoopTranslinear
1 3 4 2BE BE BE BE
TRANSLINEAR CIRCUIT
1 3 2 4BE BE BE BE
BE BECW ACW
V V
6
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
BJT
C jB E j T
j
IV V
A J⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
=
ln lnCj CjT T
CW ACWj j
I IV V
A J A J⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
=
Loop
TRANSLINEAR CIRCUIT
Match TransistorTV
jAJ
Cj CjCW ACW
I I=
และCj Cj
CW ACW
I = I
7
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
+Vcc
Ic1 Iout
Q1 Q2
Q3 Q4
Ic3
-Vcc
+Vcc
Ic1 Iout
Q1 Q2
Q3 Q4
Ic3
-Vcc
TRANSLINEAR CIRCUIT
B E
T
VV
C SI I e=
ln( )CBE T
S
IVI
V =
1 3 2 4
1 3 2 4
00
BE EB BE EB
BE BE BE BE
V V V VV V V V
+ + + =− + − =
KVL ;
1 3 2 4BE BE BE BEV V V V+ = +BEV
รูปวงจรถอดรากที่สอง
8
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
1 3 2 4ln ln ln lnC C C CT T T T
S S S S
I I I IV V V VI I I I
⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
1 3 2 4C C C CI I I I× × 2 4C CI I=
22 1 3C C CI I I= ×
2 1 3C C C
exp BEC S
T
VI IV
=
ln CBE T
S
IV VI
=
1 3 2 4C C C CI I I I 2 4C CI I2
2 1 3C C CI I I
2 1 3C C CI I I
จากคุณสมบตัิ
ดังนั้น
เมื่อ
9
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
กราฟแสดงคาสัญญาณกระแส เมือ่เทียบกับกระแส จากทฤษฎี
outI1CI
กราฟแสดงคาสัญญาณกระแส เมือ่เทียบกับกระแส จากการทดลอง
outI1CI
กราฟจากโปรแกรม Matlab แสดงคาแรงดัน input เทยีบกับแรงดัน output เมื่อใสสัญญาณsine wave ขนาด ความถี่ 1KHz
700 ppmV
กราฟจากโปรแกรม Matlab แสดงคาแรงดนั input เทยีบกับแรงดัน output เมื่อใสสัญญาณสามเหล่ียม ขนาด ความถี่ 1KHz
700 ppmV
10
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
กราฟจากโปรแกรม P-spice แสดงคาแรงดนั input เทียบกับแรงดัน output เมื่อใสสัญญาณสามเหลีย่มขนาด ความถี่1KHz
กราฟจากโปรแกรม P-spice แสดงคาแรงดัน input เทียบกับแรงดัน output เม่ือใสสัญญาณsine wave ขนาด ความถี่1KHz
700 ppmV
700 ppmV
TRANSLINEAR CIRCUIT
+VCC
Ic1 Iout
Q1 Q2
Q3 Q4
Ic4
-VCC
BE
T
VV
C SI I e=
ln( )CBE T
S
IVI
V =
1 3 2 4BE BE BE BEV V V V+ = +
1 3 2 4
1 3 2 4
00
BE EB BE EB
BE BE BE BE
V V V VV V V V
+ + + =− + − =
เปลี่ยนชนิดของBEV ใหเปนชนดิเดียวกัน
1
2รูปแสดงวงจรยกกําลังสอง
11
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
1 3 2 4ln ln ln lnC C CT T T T
S S S S
I I I IV V V VI I I I
⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
1 3 2 4C C C CI I I I× ×= 1 3C CI I=
21
24
CC
C
กราฟแสดงคาสัญญาณกระแส เมือ่เทียบกับกระแส จากทฤษฎี
outI1CI
กราฟแสดงคาสัญญาณกระแส เมือ่เทียบกับกระแส จากการทดลอง
outI1CI
12
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
วงจรประยุกตคูณ-หาร
รูปที่ 3.1 รูปวงจรประยุกตคูณ-หาร
Q5 Q6
Q7 Q8
IIN3
IIN1
Q1Q2
Q3 Q4
IIN2
Q9 Q10
+VCC
-V CC
จากรูปเมื่อพิจารณาวงจรประยุกตคูณ-หาร จะเห็นวา Loop ท่ี1 เปนวงจรถอดรากที่2 ซ่ึง output ท่ีไดจากการวน Loop จะมีคาเปน
2 1 3C C CI I I= ×
2 1C OUTI I= 1 1C INI I= 3 2C INI I=
TRANSLINEAR CIRCUIT
13
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
Loop ที่1 เปนวงจรถอดรากที2่ output
1 1 2out in in
TRANSLINEAR CIRCUIT
1outCurrent mirror
21
23
outputoutput
input
Loop
TRANSLINEAR CIRCUIT
14
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
1 2
3
input inputoutput
input
TRANSLINEAR CIRCUIT
วงจรคูณสัญญาณไฟกระแสตรง
รูปที ่3.2 วงจรประยุกตคูณหารสัญญาณไฟตรง
TRANSLINEAR CIRCUIT
15
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
วงจรคณูสัญญาณไฟกระแสสลับ
รูปที่ 3.3 วงจรประยุกตคูณ-หารสัญญาณไฟกระแสสลับ
TRANSLINEAR CIRCUIT
ผลการทดลอง
รูป ผลการทดลองวงจรคูณเมื่อปอนแรงดัน input เปนสัญญาณ sine waveขนาด ความถี1่kHz
16
Asst. Prof. Dr. Montree Siripruchyanun
TRANSLINEAR CIRCUIT
รูป กราฟจากโปรแกรม P-spice แสดงคาแรงดัน input เทียบกับแรงดัน output เมื่อใสสัญญาณsine wave ขนาดความถี1่kHz
TRANSLINEAR CIRCUIT
วงจรหารสัญญาณไฟกระแสตรง
รูปที่ 3.4 วงจรประยุกตคูณ-หาร สัญญาณไฟกระแสตรง
Q 5Q2N3904
Q 6Q2N3904
Q 7Q2N3906
Q 10Q2N3906
Q 1Q2N3904
Q 2Q2N3904
Q 3Q2N3906
Q 4Q2N3906
Q 13Q2N3906
Q 14Q2N3906
+V CC
Q 16Q2N3904
Q 15Q2N3904
V 3
Q 10Q2N3906
Q 9Q2N3906
Q 12Q2N3904
Q 11Q2N3904
R 110k
R210k
-V CC
R310k
R 41 k
IOUT
-V CC
+V CC
IIN3
IIN1
IIN2