Osnovi Elektronike II - Dioo

Osnovi Elektronike

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE | SUDO 26

TEORIJA ČETVEROPOLA

Sa teorijom četveropola mi kola moţemo predstaviti kao na slici 1 tj kao „crnu kutiju“ sa dva ulazna

kontakta i dva izlazna kontakata. Kod ovih kola nas ne zanima šta se nalazi unutra i mi ova kola

opisujemo pomoću jednačina. Znači postoji mogućnost da različito objedinimo ove četiri veličine

tj suština je uspostaviti vezu izmeĎu ove četiri veličine. Kako god uzeli dvije veličine su

zavisne, a dvije nezavisne. Ukoliko su naponi i ulazni i izlazni naponi i ukoliko ih izrazimo

preko ulazne i izlazne struje dobijamo Z parametre četveropola.

Z – parametri se odreĎuju pomoću izraza

Znači bez obzira šta se nalazi u kolu ono je opisano pomoću Z parametara. Ukoliko struje izrazimo

preko napona dobit ćemo Y – parametre četveropola, ove parametre ćemo koristiti kod proračuna

unipolarnih tranzistora.

Y – parametre odreĎujemo:

Ukoliko se kod Z – parametara integrirani dio dobijamo R – parametre. Preko R – parametara

tranzistor se moţe modelovati kao na slici

– parametri u osnovi imaju fizičko značenje kod opisivanja fizikalnih procesa. U tranzistoru, ali nisu

najbolja varijanta za proračun bipolarnog tranzistora. Za proračun bipolarnih tr najčešće se koriste

h – parametri (hibridni ili miješani). Kod h – parametara se uočava ulazni napon i izlazna srtuja preko

ulazne struje i izlaznog napona izraz

Osnovi Elektronike


i h – parametre odreĎujemo pomoću

Ekvivalentna šema za h – parametre izgleda kao na slici

S obzirom da se radi o linearnim četveropolima, moţemo izraziti jedne parametre preko drugih tj

postoji konkretna veza. Svi ovi parametri zavise od temperature, meĎutim relativno najmanji uticaj

temperatura ima na h – parametre, osim toga h – parametri se najlakše mjere i oni se njčešće koriste

kod bipolarnih tranzistora.

GRAFIČKO ODREĐIVANJE H – PARAMETARA

Parametar , s obzirom da se radi o mjerenju karakteristika sa ZE dodavat ćemo i indeks „e“ ili

ili i to je odnos u radnoj tački i

U radnoj tački sa slike 4 pratimo u njegovoj okolini i odnosno i , na ovaj način

smo dobili parametar. Slijedeći parametar , za njega snimimo karakteristiku dvije vrijednosti

napona struja i pratimo promjenu i i dobijamo izraz

Osnovi Elektronike


Parametar je odnos izmeĎu priraštaja struje i pri čemu je

izraz:

Posljednji parametar u radnoj tački imamo priraštaj i i on je odnos izmeĎu njih

pri čemu je izraz

PRORAČUN POJAČAVAČA SA HIBRIDNIM PARAMETRIMA

Pojačavač sa slike 1 uključuje jednosmjernu i izmjeničnu analizu, to znači da je svaka od stuja unutar

tranzistora

(1)

i naponi

(2)

Za izmjenični reţim rada mi podrazumijevamo da je kolo u linearnom dijelu karakteristike i da su

odnosi i linearni, to objezbjeĎuje jednosmjerni reţim rada tranzistora. Znači u bilo kom proračunu

Osnovi Elektronike


pojačavača mi imamo prvo proračun jednosmjernih veličina odnosno dobijamo statičku analizu

pojačavača, na osnovu rezultata statičke analize dobijamo mogućnost proračuna pojačavača u

dinamičkom reţimu, u kome tranzistor zamjenjujemo sa h – parametrima, tj mi ćemo šemu sa

prikazati pomoću h – parametara i dobiti . U dinamičkom reţimu naponske izvore kratko spojimo

jer su oni postavili radnu tačku u linearni dio i oninemaju uticaja na dinamički reţim rada kada je

tačka postavljena. Zaokruţeni dio na se moţe prikazati pomoći Tevenenove teoreme sa jednim

ekvivalentnim izvorom i otporom (sl 2). Kada se izvor U kratko spoji na dobijamo da su

i paralelno vezani (3) i na zamijenimo ih sa otporom i sada uključujemo model tranzistora

sa h – parametrimai na taj način smo dobili šemu sa .

Ovakav pojačavački stepen moţe biti i u slučaju sa . Za proračun pojačavača u ovom

slučaju ne znači da li se radi o stepenu sa ili , nego iz iste šeme moţemo izvesti izraze za

sva tri pojačavačka stepena, i zato na nećemo striktno naglašavati gdje je ili , nego ćemo

zavisno od stepena to imati. Mi odavde ţelimo izvesti univerzalne izraze za strujno – naponsko

pojačanje bez obzira za koji stepen proračunavali.

Osnovi Elektronike


Otpor značajan je zbog uravnoteţenja predaje snage izvora pojačavaču.

Naponsko pojačanje nam je jednako

U slučaju strujnog pojačanja ono će dostići max tj vrijednost kada a naponsko kada

. Veza izmeĎu ova dva pojačanja je data slijedećom relacijom

Izlazni otpor pojačavača odredit ćemo sa slike 2 generator prebaciti sa ulaza kola na izlaz slika 4.

Pojačanje snage je Ove izvedene formule vaţe za sve pojačavačke stepene ZE, ZB i ZC tj

oni su univerzalni.

Osnovi Elektronike


AMPLITUDNO FREKVENTNE KARAKTERISTIKE

POJAČAVAČA

Na slici 1 je predstavljen dvostepeni pojačavač na kojem ćemo pokazati koji su to ograničavajući

faktori i zbog čega amplitudno frekventna karakteristikene moţe biti apsolutno ravna.

Na imaju zadatak da spriječe prolaz jednosmjerne komponente od izlaza prvog na

bazu drugog tranzistora, odnosno izlaza drugog na opterećenje ili izvora na ulaz prvog tranzistora oni

se nazivaju sprţenim kondenzatorima i namijenjeni su da propuste naizmjeničnu komponentu signala

a spriječe prolaz jednosmjene. Postojanje ovih kondenzatora utiče na donju graničnu frekvenciju .

Spreţni kodenzatori imaju ulogu da spriječe prelaz NF komponenti na ulaz.

Na je prikazan NF filter, koji predstavlja odnos kondenzatora na ulazu i ulaznih otpornosti i

pomoću ovog kola ćemo odrediti odnos i dobijamo

Obzirom da se ovdje radi o kompleksnom broju i prolaskom signala kroz ovakvo kolo moţe doći do

promjene amplitude i promjene faze i iz tog razloga odreĎujemo i jedan i drugi parametar.

Osnovi Elektronike


U zavisnosti odnosa ospora imamo donju graničnu učestanost (7). Kako je

onda imamo da je

Za frekvencije niţe od imamo veliku impedansu a gotovo da i nema pojačanja. Sa većim

kapacitetom sprţenih kondenzatora imat ćemo manju graničnu frekvenciju, a sa manjim kapacitetom

veću graničnu frekvenciju. Kada je

Slijedeći aspekt jeste zašto nastaje slabljenje na gornjim graničnim frekvencijama. Na VF sprţeni

kondenzator predstavljaju kratak spoj kao i kondenzatori u kolu emitera, a otpornici su frekventno

nezavisne komponente i jedino što nem ostaje na VF je tranzistor. Mi na VF moramo imati tranzistor

koji uključuje parazitne kapacitete pn – spoja kao na sl.

se moţe zanemariti , je veoma mali i moţe se zanemariti.

Ako sada nacrtamo razvijenu šemu imamo sliku:

Osnovi Elektronike


Ukoliko je tada je napon

Ulazni signal na VF je zbog kondenzatora koji vodi ka emiteru prespojen na emiter, i to znači da će

jednim dijelom taj kapacitet umjesto prolaska ka izlazu, prolaziti preko kratko spojenog kondenzatora

i ekvivalentnog kondenzatora, ovaj kapacitet je direktno kapacitet i na VF se neće pjačavati

signal već će se samo proslijediti na masu i to će uticati na karakteristiku na počne opadati.

Na gornju graničnu frekvenciju pojačavača utiču parazitni kapaciteti tranzistora i ako ţelimo da

postignemo veću što veću trebamo kapacitete tranzistora svesti na što je moguće manju vrijednost,

a takoĎe utiče i .

VF TRANZISTORI

Na gornju graničnu frekvenciju utiču tri parametra:

1. Vrijeme difuzije – vrijeme potrebno da sporedni nosioci naelektrisanja proĎe kroz bazu na

putovanju od emitera ka kolektoru. Što je vrijeme difuzije kraće to je granična frekvencija

veća.

2. Parazitni kapacitet – to su kapaciteti : i što je manji ovaj kapacitet granična

frekvencija je veća.

3. Otpor baze – je onaj element koji smo modelirali sa i što je ovaj otpor manji to je veća

gornja granična učestanost.

Ključni kapacitet jeste i ako se ţeli smanjiti ovaj C onda trebamo smanjiti površinu spoja .

Jedan od načina jeste da se na bazu priključi nova elektroda i ako sada na tranzistor

priključimo izvora tada će on šupljine koje idu iz emitera kroz bazu u kolektor, uticati na način

da će ih svojim el.poljem odbijati i na taj način se smanjuje aktivna oblast izmeĎu i . Smanjenjem

te aktivne oblasti smanjuje se površina spoja, a samim tim i kapacitet spoja .

Osnovi Elektronike


Slijedeći tip tranzistora je sa površinskom barijerom i cilj je pribliţiti tako da je vrlo malo

rastojanje meĎu njima i baza je veoma uska pa je vrijeme difuzije veoma malo . Drift

tranzistori koji u bazi imaju neravnomjernu koncentraciju primjesa, tj u lijevom dijelu –

tranzistora veća je koncentracija primjesa nego u desnom, usljed difuzije doći će do kretanja elektrona

iz područija veće koncentacije u područije manje što će uzrokovati pojavu unutrašnjeg električnog

polja. To el.polje će ubrzavati kretanje šupljina na putu od .

Upoređivanje pojačavačkih stepeni

Na su prikazane karakteristike pojačanja snage u zavisnosti od otpora potrošača za sva tri

stepena i vidimo da najveće pojačanje ostvaruje stepen sa i iz tog razloga taj spoj

tranzistora se najviše primjenjuje u pojačavačkim kolima. Na prikazan je odnos strujnog

pojačanja u zavisnosi od za sva tri spoja. Na je prikazan odnos karakteristika naponskog

pojačanja u zavisnosti od za sva tri spoja. Spoj sa daje najbolje karakteristike pri pojačanju

signala. Na je prikazan odnos ulaznih otpora pojedinih stepeni u odnosu na .

Tamo gdje nam je potreban veliki ulazni, a mali izlazni otpor koristićemo stepen sa , suprotno

njemu spoj mali ulazni a veliki izlazni otpor. Ova dva stepena se najčešće koriste na krajevima

gdje je potrebno izvršiti prilagoĎenje po pitanju impedansi. Stepen sa obrće ulaznu fazu signala za

, dok i ne obrću.

Osnovi Elektronike


STABILIZACIJA RADNE TAČKE POJAČAVAČA

Svako pomijeranje radne tačke govori o korisnom signalu koji se pojačava. Kada nema ulaznog

signala, u tom slučaju radna tačka se ne mijenja tj. mora ostati konstantna, meĎutim zbog različitih

uticaja radna tačka će se mijenjati. Dominantan uticaj na pomijeranje radne tačke ima temperatura i

najvećim dijelom ona utiče na inverznu struju kolektora i ona se mijenja po eksponencijalnom zakonu

Na pomijeranje radne tačke utiču i drugi parametri kao što je:

- Starenje tranzistora i tranzistori moraju prvo da odrade nekih 100 sati

- Uticaj radijacije (u medicini, satelitske komunikacije, vojne primjene itd.)

- Promjena napona napajanja ( )

Stabilizacija radne tačke u odnosu na temperaturu se može izvršiti na dva načina:

- Prvo uključenjem odgovarajućih otpora u kola , i i na taj način dobijemo linearnu

temperaturnu stabilizaciju jer su otpori linearni elementi

- Drugi način je da vršimo ugradnju nelinearnih elemenata u kola , ili .

LINEARNA TEMPERATURNA STABILIZACIJA

; ;

Imamo da je parametar iz definicije je u graničnom slučaju, kada je dobijamo idealnu

stabilizaciju, ali u praksi je obično , ali traţimo da on bude što je moguće niţi.

Sada ćemo analizirati nekoliko slučajeva:

Osnovi Elektronike


1. Kada i za što bolju stabilizaciju u ovom slučaju mora biti .

2. Kada je i ni u jednom slučaju ne smije biti jednako nuli.

3. Ako bi uzeli da je dobili bi u suštini idealanu stabilizaciju , a meĎutim u tom

slučaju dolazi u pitanje sam rad pojačavača zbog pada napona koji se na njemu dešava.

Parametar se izvodi uz pretpostavku da je . Ukupna stabilizacija je

konačno

NELINEARNA STABILIZACIJARADNE TAČKE

U slučajevima kada se ne moţe postići dovoljna temperaturna stabilizacija pojačavača sa klasičnim

linearnim elementima, pribjegava se korištenju nelinearnih elemenata tj elemenata koji su ovisni o

temperaturi.

Termistorska stabilizacija

Na iamo klasični pojačavač u spoju . Termistor je element koji je temperaturno ovisan i

njegova karakteristika zavisnosti od je prikazana na . Ako doĎe do povećanja povećat će

se i , a samim ti i , povećanjem imamo za posljedicu povećanje . MeĎutim sa povećanjem

temperature dolazi do opadanja otpora termistora i povećava se , povećanjem doći će do

smanjenja struje i stvaranja njene stabilnoti, tj povećanjem doći će do smanjenja otpora i kroz

njega će proteći veća struja, a samim tim imaćemo veći pad napona na i manju struju i radna tačka

će biti stabilizovana.

Pozistorska stabilizacija

Osnovi Elektronike


Pozistor je takoĎe element koji je temperaturno ovisan i njegova karakteristika zavisnosti od je

prikaza na Na pozistor je dodan u kolo emitera i sa porastom raste , ali raste i otpor

pozistora, tako da se autonatski smanjuje , a samim tim i .

Diodna stabilizacija

Ukoliko izaberemo da su dioda i tranzistor iz iste serije imamo da je inverzna struja zasićenja diode i

inverzna struja zasićenja tranzistora, najbolje je ovdje koristiti inverzno polarisan spoj , tako da

sa povećanjem raste , ali jedno drugo poništava.

Sa povećanjem dolazi do povećanja , a samim ti do destabilizacije radne tačke, ali se otpor diode

smanjuje i time se povećava pad napona na diodi.

Osnovi Elektronike


UNIPOLARNI TRANZISTORI

Inverznom polarizacijom spoja dolazi do širenja oblasti tj do širenja potencijalne barijere i

suţavanja kanala. Povećanjem napona po apsolutnoj vrijednosti doći će do suţavanja kanala, a

kada je kanal će biti potpuno zatvoren. Znači naponom moţemo regulisati struju izmeĎu

i i zbog toga su ovi tranzistori i naponski upravljivi elementi. Imamo kanalni i kanalni

dok su kanalni u većoj upotrebi zbog bolje pokretljivosti elektrona.

Na izlaznoj karakteristici oblast lijevo od crtkane parabole nazivamo , a desno od

parabole . Karakteristiku koja prikazuje

Osnovi Elektronike


Veličina kanala kada je data slijedećim izrazom

Kada je tada je provodnost kanala

Prednosti u odnosu na bipolarne tranzistore:

a) Manji šumovi kod jer nema rekombinacije nosilaca elektriciteta u bazi

b) Manja zavisnost karakteristika tranzistora od zračenja.Kada se poluprovodnik izloţi zračenju

(elektronima, neutronima i protonima) dolazi do znatnog skraćenja vremena ţivota sporednih

nosilaca elektriciteta, zbog stvaranja rekombinacionih centara u kristalnoj strukturi. S obzirom

da u unipolarnim struju odreĎuju osnovni nosioci elektriciteta, proticanje struje će daleko

manje zavisiti od spoljašnjih radijacija.

c) Manji uticaj temperature na rad tranzistora. Unipolarni se mogu koristiti i na temperaturi

do u kolu pojačavača dok je kod bipolarnih to nemoguće.

Parametri FET – a

1. Strmina (transkonduktansa) i odreĎuje se sa prenosne karakteristike.

2. Unutrašnji otpor i odreĎuje se sa izlazne karakteristike.

Osnovi Elektronike


3. Naponsko pojačanje predstavlja odnos napona od pri i moţe se odrediti sa

prenosnih karakteristika i pratimo promjene i razlike

4. Snaga disipacije – maksimalna snaga koja se moţe dovesti na tranzistor a da ne doĎe do

njegovog uništenja.

MOSFET

Kod MOSFET – a imamo strukturu takvu da ispod imamo podlogu od i na nju

se ugraĎuje i imamo dva slučaja:

- MOSFET sa ugraĎenim kanalom .

- MOSFET sa indukovanim kanalom .

Kroz tranzistor sa provodnim kanalom moţe da protiče struja ukoliko se izmeĎu S i D priključi neki

napon , a na vrata (G) se ne dovodi nikakav napon, jer u njemu postoji površinski sloj koji po tipu

Osnovi Elektronike


provodnosti odgovara tipu provodnosti izvora (S) i odvoda (D). MeĎutim, kroz tranzistor sa

indukovanim kanalom ne moţe proticati struja samo pod uticajem napona , jer izmeĎu S i D ne

postoji sloj istog tipa provodnosti od kojeg su sačinjeni izvor i odvod. Kada se izmeĎu S i D

dovede napon , tranzistor se ponaša kao dvije diode vezane serijski i suprotno. Ako se sada

priključi napon izmeĎu S i G, tako da su vrata na pozitivnijem potencijalu, tada će se pri odreĎenoj

vrijednosti napona ispod površine izolatora obrazovati tanak kanal koji će povezati dva

.

Ovaj tranzistor može da radi u dva režima:

- Režim obogaćenja i

- Režim osiromašenja a

MOSFET sa ugraĎenim kanalom zovemo još i osiromašeni MOSFET, sa indukovanim kanalom

obogaćeni MOSFET. U ovom slučaju imali smo kanalne tranzistore, a na isti način se moţe

realizirati i kanalni gdje je podloga tipa a ugraĎuju se u oblasti tipa .

Napon na G koji odgovara početku provoĎenja izmeĎu S i D naziva se naponskim pragom. Veţno je

istaći da početak provodnosti izmeĎu S i D ne moţemo definisati pri strogo odreĎenom naponu gejta

(G), stoga naponski prag treba tretirati kao interval napona u kojem tranzistor počinje da provodi.

Kada pad napona u kanalu dostigne takvu vrijednost pri kojoj električno polje kroz dielektrikum toliko

oslabi da ne moţe više stvarati inverzni sloj, struja u kanalu imaće kontinualnu vrijednost, bez obzira

na eventualni porast napona drejna (D). U ovom slučaju tranzistor radi u režimu zasićenja struje.

Osnovi Elektronike


jačina električnog polja po , gustina pokretnih nosilaca

naponski prag , napon gejta , provodnost djelića kanala

struja u kanalu,

Parametri MOSFET – a

Kao i u slučaju i ovdje imamo isti skup parametara. Svi parametri se odreĎuje se kao i kod

s tim da vodimo računa u kom se dijelu nalazi radna tačka tranzistora.

JEDNOSMJERNI REŢIM RADA TRANZISTORA SA

EFEKTOM POLJA

Ne prikazana je šema pojačavača sa FET – om. Cilj je ostvariti pojačanje ulaznog napona .

Direktno priključenje generatora na sam tranzistor neće se ostvariti pojačanje, jer će se taj signal

nalaziti u reţimu malog signala i nelinearnom dijelu, tako da nećemo imati pojačanje. To se vidi na

izlaznim karakteristikama i ukoliko u najjednostavnijem slučaju dovedemo samo ulazni signal nećemo

imati ništa, cilj je radnu tačku pomjeriti iz koordinatnog početka i drugo moramo dovesti izvor za

napajanje koji će obezbijediti snagu signala koji se ţeli pojačavati. U slučaju sa imamo opštu

šemu u kojoj su i korišteni za definiranje radne tačke FET – a .

pojednostavljujemo primjenom Tevenenove teorme i imamo .

Radnu tačku moramo odrediti na izlaznim karakteristikama, ali moramo znati za koju vrijednost

napona . Zato nam je potrebna prenosna karakteristika .

Osnovi Elektronike


Spoj G – S je inverzno polarisan kod klsičnih unipolarnih tranzistora, struja inverzne polarizacije je

veoma mala i analiziramo i tabela 1. Da bi dobili poloţaj radne tačke na izlaznim

karakterisikama napisat ćemo jednačinu za izlazni dio kola

Tabela 1 Tabela 2

I da bi odredili radnu pravu posmatrat ćemo dvije promjenljive i tabela 2.

POJAČAVAČ U SPOJU SA ZAJEDNIČKIM SORSOM

Naponsko pojačanje:

Za niske frekvencije parazitni kapaciteti i se mogu zanemariti. Slijedeći parametar je ulazna

admitansa

Osnovi Elektronike


Ulaznu admitansu moţemo pojednostaviti pa imamo

Na NF . Isto tako moţemo izračunati i pojačavača i pošto je ulazni otpor veoma veliki i ima

samo kapacitivni karakter, u kolu upravljačke elektrode će protresti vrlo mala struja na VF. S obzirom

da je struja vrlo mala, odnos izmeĎu i je velik broj, odnosno pojačanje je takoĎe veliko,

tako da se kod proračuna rijetko koristi ovaj pojačavač.

Ako se na NF zanemare C onda je .

Pojačavač u spoju sa zajedničkim sorsom ima:

- Velik ulazni otpor

- Velik izlazni otpor

- Znatno naponsko pojačanje i naponski je kontrolisana komponenta

- Veoma veliko strujno pojačanje

POJAČAVAČ U SPOJU ZAJEDNIČKOG DREJNA

Na prikazana je šema pojačavača u spoju zajedničkog drejna. Ekvivalentna šema ovog

pojačavača je prikazana na i sa koje treba da dobijemo y – parametre.

PoreĎenjem navedene ekvivalentne šeme sa šemom π ekvivalentnom šemom četveropola i dobijamo

vrijednosti parametara :

Osnovi Elektronike


y – parametri stepena sa zajedničkim drejnom. U praksi se obično

zanemaruju veličine i ,jer imaju visoke omske vrijednosti, tako da cijeli razlomak teţi

nuli. Uvrštavanjem ovih parametara u izraz za naponsko pojačanje dobivamo da je ono:

Na NF moţemo zanemarati parazitne kapacitete pa naponsko pojačanje ima vrijednost

Maksimalno pojačanje se dobiva kada .

Naponsko pojačanje pojačavačkog stepena sa ZD je blisko jedinici,što znači da ovaj stepen u opštem

slučaju smanjuje ulazni napon

Ulazni otpor se takoĎe dobiva uvrštavanjem parametara u izraz za ulazni otpor koji smo izveli za y –

parametre i on iznosi:

Izlazni otpor u područiju NF iznosi:

Pojačavač u spoju sa zajedničkim Gejtom

Ovaj pojačavački stepen odgovara stepenu sa zajedničkom bazom kod pojačavača sa bipolarnim

tranzistorima.

Osnovi Elektronike


Na prikazana je šema pojačavača u spoju zajedničkog Gejta. Ekvivalentna šema ovog pojačavača

je prikazana na . Odje ćemo Y – parametre odrediti po definiciji Y – parametara, a to je da

izrazimo ulaznu struju , izlaznu struju preko ulaznog napona i izlaznog napona .

Isto tako moţe se napisati i druga jednačina :

odnosno :

odavde je :

Av = Rprd

Rp

r

Rp

Rpr

g

d

d

m)1(

1

)1

(

rul = 11

Rpr

rg

Rpr d

dm

d

rizl = rd + (1 + μ)Rg

Osnovi Elektronike


POVRATNA SPREGA U POJAČAVAČIMA

Ako dio izlaznog signala vratimo na ulaz pojačavača onda kaţemo da je ostvarena povratna sprega ili

reakcija.

Kada analiziramo pojačavač sa povratnom spregom onda vodimo računa o tome da li je ulazni signal u

fazi ili protivfazi sa dijelom izlaznog signala koji vraćamo na ulaz. Ukoliko su ova dva signala u fazi

govorimo o pozitivnoj povratnoj spregi, a ukoliko su ova dva signal u protivfazi govorimo o

negativnoj povratnoj spregi.

Pozitivna povratna sprega praktično se primjenjuje kod oscilatora, a ne kod pojačavača. Kod

pojačavača se primjenjuje negativna povratna sprega.

Prema vrsti signala koji vraćamo sa izlaza na ulaz pojačavača razlikujemo : naponsku, strujnu i

kombinovanu ( naponsko-strujnu ) povratnu spregu.

Serijska naponska povratna sprega

U prvom slučaju dio izlaznog napona vodimo preko kola za povratnu spregu β na ulaz pojačavača pri

čemu je signal povratne sprege Vr vezan serijski sa ulaznim naponom, pa govorimo o serijskoj

naponskoj povratnoj sprezi.

Paralelna naponska povratna sprega

U drugom slučaju dio izlaznog napona vodimo preko β kola paralelno ulaznom naponu, pa govorimo o

paralelnoj naponskoj povratnoj sprezi.

Serijska strujna povratna sprega

U trećem slučaju izlazna struja stvara pad napona na otporu R. Dio tog izlaznog napona preko β kola

vodimo u seriju sa ulaznim naponom, pa govorimo o serijskoj strujnoj povratnoj sprezi.

Osnovi Elektronike


Paralelna strujna povratna sprega

U četvrtom slučaju izlazna struja stvara pad napona na otporu R. Dio tog izlaznog napona preko β kola

vodimo paralelno ulaznom naponu, pa govorimo o paralelnoj strujnoj povratnoj sprezi.

SERIJSKA NAPONSKA POVRATNA VEZA

Broj koji pokazuje koji dio izlaznog napona vraćamo na ulaz nazivamo koeficijentom povratne

sprege, a označavamo sa β

Naponsko pojačanje pojačavača bez povratne sprege označavamo sa A, a pojačanje pojačavača sa

spregom Ar.

U izrazu za Ar vaţan je imenilac koji se ponekad naziva funkciom reakcije.

Razlikovaćemo tri slučaja :

Osnovi Elektronike


1. |1 - βA| > 1 – U ovom slučaju je , pa govorimo o negativnoj povratnoj sprezi u kome

ulazni i izlazni signal nisu u fazi.

2. |1 - βA| < 1 – U ovom slučaju je , pa govorimo o pozitivnoj povratnoj sprezi.

3. |1 - βA| = 0 – U ovom slučaju , a to fizikalno znači da pojačavač postaje oscilator

(generator) i ovaj slučaj se moţe svrstati u grupu pozitivnih povratnih veza.

Ulazna impedansa kada nema povratne veze je

Kada imamo povratnu vezu

Izlazni otpor se odreĎuje sa slijedeće slike kada se generator premjesti sa ulaznog dijela kola u izlazni

dio kola. Sa djeliteljem napona.

Uzimamo dio napona i vraćamo ga na ulaz i taj dio koji tu uzimamo je

Znači da smo izvorom prikazali da se radi o pojačavaču i da je on puta veći od .

Efekti koji se javljaju primjenom povratne veze

1. Pojačanje pojačavača sa povratnom vezom je manje od pojačanja bez povratne veze

2. Ulazna impedansa je ovisna od promjene povratne veze, tako da kod serijskih povratnih

veza ulazna impedansa se povećava sa primjenom povratne veze, a kod paralelnih smanjuje

primjenom povratne veze.

3. Izlazna impedansa pojačavača takoĎe zavisi od primjenjene povratne veze, tako da

povratne naponske veze smanjuju , a strujne povećavaju .

Osnovi Elektronike


4. Stabilnost: Ukoliko odredimo prvi izvod pa dobit ćemo:

Ukoliko sada i lijevu i desnu stranu podijelimo sa dobijamo:

Primjenom povratne veze dobija se stabilniji rad pojačavača. Smanjenje linearnih izobličenja

pojačavača i to se moţe prikazati snimanjem amplitudno – frekventne karakteristike pojačavača sa PV

i bez PV. Znači proširuje se propusni opseg pojačavača sa primjenom PV.

Documents

Osnovi Elektronike II - Dioo