Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Elektronika 2 / 6. előadás Számpélda a földelt emitteres erősítőre R BB’ ≈0; B  =100; g 22 =10  S; Munkapont: I C ≈I E = 3,1 mA; U CE =4,5V U t+ =

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Elektronika 2 / 6. előadás Számpélda a földelt emitteres erősítőre R BB’ ≈0; B  =100; g 22 =10  S; Munkapont: I C ≈I E = 3,1 mA; U CE =4,5V U t+ ="— Előadás másolata:

1 1 Elektronika 2 / 6. előadás Számpélda a földelt emitteres erősítőre R BB’ ≈0; B  =100; g 22 =10  S; Munkapont: I C ≈I E = 3,1 mA; U CE =4,5V U t+ = 10V R C 2 k C C2 = 10  C C1 =10  R g = 1 k RB 4,7k u be ugug R E =3 k C E =100 ≈ U t- =-10V u ki R E =10 k

2 2 Elektronika 2 / 6. előadás Számított tranzisztor-paraméterek r E = U T /I E = 26/3,1 = 8,4 ohm h 11 = r BB’ +(1+  )r E  (1+100)8,4 = 847 ohm g 21 = h 21 /h 11 =  /h 11 = 100/0.847 = 118 mS Erősítőjellemzők A u =-g 21 R p =-118(2x10x100)=-193,4 (-196,6) R be = R B x (h 11 ) = 4,7 x = 0,72 k R ki ≈ R C x (1/g 22 ) = 2 x 100 k = 1,96 k (2k)

3 3 Elektronika 2 / 6. előadás A maximális kimeneti amplitúdó AC munkaegyenes, R AC = R C x R L = 5/3 k I C, mA 4 2 munkapont DC munkaegyenes, R DC = R C + R E = 5 k 1020U CE, V  U CE max ≈ 4,5 V 20= U t+ -U t-

4 4 Elektronika 2 / 6. előadás FE fokozat emitter-köri visszacsatolással Egyenértékű (redukált) tranzisztor A g 21 * és g 11 * paraméterét kiszámítása C iCiC iBiB B uBuB u B* RERE iEiE E* C iCiC B iBiB u B* E* iEiE E

5 5 Elektronika 2 / 6. előadás A számpélda folytatása Az új tranzisztor-paraméterek g 21 *=g 21 /(1+g 21 R E )=118/(1+118 · 3)=0,33mS 1/g 11 *=(1/g 11 )(1+g 21 R E )=0,847(1+118 · 3)=300 k A u *=-g 21 R p /(1+g 21 R E ) = -197/(1+118 · 3)=-0,555 Megjegyzés: ha g 21 R E >>1: A u ≈ -R p /R E R be *=R B x(1/g 11 *)=4.7 x 300≈4,7k R ki *≈R C =2 k

6 6 Elektronika 2 / 6. előadás Földelt kollektoros erősítő (FK) Csatolókondenzátorok Várható erősítés RtRt R E RBRB RgRg C C1 ugug u be u ki C C2 U t+ U t-

7 7 Elektronika 2 / 6. előadás A redukált tranzisztor paraméterei (g 22 = 0) A kimeneti feszültség és belőle a feszültségerősítés számítása („E-követő”) A bemeneti ellenállás A kimeneti ellenállás „Puffer-erősítő” A 7. héten: kevés új anyag + 1. ZH

8 8 Elektronika 2 / 6. előadás ZH minta (2012-ből) 1.) Vezesse le az ábrán (balra) látható áramtükör relatív hibáját az ideális egységnyi áramátviteli tényezőhöz képest, feltéve, hogy a tranzisztorok egyformák (áramerősítési tényezőjük: B). Ibe Iki = I C 2I B ICIC I B

9 9 Elektronika 2 / 6. előadás Megoldás I ki = I be – 2I B =…= I be (1 -2/[2+B] ) A relatív hiba = -2/[2+B] (kb. -2%) 2.) Adjon választ a visszacsatolt erősítőkre vonatkozó következő kérdésekre. A. Mi a hatása a soros feszültség- visszacsatolásnak a feszültségerősítésre, az áramerősítésre, a bemeneti és a kimeneti ellenállásra (válaszoljon összefüggések matematikai megadásával, vagy minőségileg helyes megállapításokkal, pl. nem változik, nő, csökken stb.)? (7 pont)

10 10 Elektronika 2 / 6. előadás Megoldás: A u * = A u /(1+H) (csökken) A i * = A i (változatlan) R be * = (1 + H)R be (nő) R ki * = R ki /(1 +a be H ü ) (csökken) B. Mit nevezünk nyílthurkú erősítésnek, zárthurkú erősítésnek és hurokerősítésnek. (Rajzoljon tömbvázlatot a visszacsatolásról, és azzal szemléltesse válaszát) (7)

11 11 Elektronika 2 / 6. előadás Megoldás Nyílt hurkú erősítés:A = J k /J1 Zárt hurkú erősítés:A* = J k /J b Hurokerősítés:H = A ß JkJk A ß Jf=ßJkJf=ßJk JbJb J1J1 + -

12 12 Elektronika 2 / 6. előadás C. Rajzolja fel egy olyan hurokerősítés Nyquist diagramját, amelynek 45  -os fázistartaléka van. (6) Im[H] Re[H] φ=45˚

13 13 Elektronika 2 / 6. előadás 3.) Határozza meg az adott kapcsolásban a tranzisztor munkaponti adatait (I C, U CE ), ha a bázisáram elhanyagolható. Megoldás: 1.U C = U S – (I C + I 1 )R C = I 1 (R 1 + R 2 ) 2. I C = I E = (I 1 R 1 – 0,6)/R E Megoldva: I C = 0,412 mA; U CE = 4,74 V U S = 10 V R C = 10 k R 2 = 70 k I1 IBIB R E = 1,4 kR 1 = 20 k I C U CE

14 14 Elektronika 2 / 6. előadás 4.) Adott egy földelt emitteres erősítőfokozat kapcsolása. Rajzolja fel a váltakozófeszültségű helyettesítő képét és ennek alapján írja fel a feszültségerősítés, a bemeneti és a kimeneti ellenállás kiszámítására szolgáló összefüggéseket U t+ RCRC C C1 C C2 RgRg u be ugug RBRB RERE U t- CECE u ki RtRt

15 15 Elektronika 2 / 6. előadás Megoldás A váltakozófeszültségű helyettesítő kép: A u = – g 15 u B R p /u B = – g 21 R p R be = R B x (1/g 11 ) R ki = R C x (1/g 22 ) R g i be B C i ki u g u be R B u B g 11 g 21 u B g 22 R C u ki R t R p = R C x R t x (1/g 22 ) E

16 16 Elektronika 2 / 6. előadás 5.) Adott egy visszacsatolt erősítő hurokerősítésének amplitúdó-menete három törésponttal (használja e feladatlapon megadott ábrát a b), c), d) és f) kérdés megválaszolásához). a.) Írja fel a hurokerősítés analitikus kifejezését. (3 pont) b.) Rajzolja meg minőségileg helyesen a fázismenetet, és mutassa meg, hogy az erősítő instabil. (3)

17 17 Elektronika 2 / 6. előadás c.) Hajtson végre frekvencia-kompenzációt 45º-os fázistartalékra az  1 töréspont pólussemlegesítéses balra tolásával: írja fel a kompenzáló tag átvitelének analitikus kifejezését, rajzolja fel Bode-diagramját és határozza meg törésponti frekvenciák helyét. (5) d.) Rajzolja fel a kompenzált hurokerősítés eredő Bode-diagramját (amplitúdó- és fázismenetét). (3)

18 18 Elektronika 2 / 6. előadás e.) Hogyan valósítható meg a kompenzáló áramkör (csak a kapcsolási rajz)? (3) f.) Hol van a kompenzált visszacsatolt erősítő felső határfrekvenciája? (3) Megoldás a.) táblán b.) Az amplitúdó-menet 0 dB-es pontjánál (  3 -nál) a fázistolás –180º alatt van („negatív fázistartalék”), ezért instabil az erősítő (lásd ábra)

19 19 Elektronika 2 / 6. előadás c.)  H , dB H dB/D -40 dB/D (log)   1 *  1  2  3  H 0º –90º –180º –270º -60 dB/D

20 20 Elektronika 2 / 6. előadás c.) A balra tolt  1 töréspontot  1 * jelöli:  1 * =  2 /H 0. A kompenzáló tag átvitele: táblán. d.) A kompenzált hurokerősítés amplitúdó- és fázismenetét az ábrán vonal jelöli. e.) f.) A visszacsatolt erősítő felső határfrekvenciája ott van, ahol a kompenzált hurokerősítés amplitúdó-menete metszi a 0 dB tengelyt, vagyis:  hf =  2. R1R1 RcRc CcCc R2R2


Letölteni ppt "1 Elektronika 2 / 6. előadás Számpélda a földelt emitteres erősítőre R BB’ ≈0; B  =100; g 22 =10  S; Munkapont: I C ≈I E = 3,1 mA; U CE =4,5V U t+ ="

Hasonló előadás


Google Hirdetések