ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 5

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 5: Ενισχυτές με FET Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σχεδιασμός ενοτήτων: 1. Ημιαγωγική δίοδος 2. Ένωση pn 3. Τρανζίστορ FET 4. Πόλωση των FET - Ισοδύναμα κυκλώματα 5. Ενισχυτές με FET 6. Διπολικό τρανζίστορ (BJT) 7. Πόλωση των BJT - Ισοδύναμα κυκλώματα 8. Ενισχυτές με διπολικά τρανζίστορ 9. Ενισχυτές με ενεργό φορτίο 10. Κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων 4

5 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΜΕ FET

6 Περιεχόμενα ενότητας 1. Εισαγωγή γενικοί ορισμοί (διαφ. 7-11) 2. Ενισχυτής κοινής πηγής (διαφ ) 3. Ενισχυτής κοινής πύλης (διαφ ) 4. Ενισχυτής κοινής εκροής (διαφ ) ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Η/Υ 6

7 Τύποι ενισχυτικών βαθμίδων Ενισχυτής κοινής πηγής. Ενισχυτής κοινής πύλης. Ενισχυτής κοινής εκροής. G G G κοινής πηγής κοινής πύλης κοινής εκροής 7

8 Ιδανικός και πρακτικός ενισχυτής (1/3) s e i I=0 ΙΔΑΝΙΚΟΣ -A e o e out Vs + - Iin in (Ζ in ) out L ΠΡΑΚΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΔΑΝΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ: Aντίσταση εισόδου: r in = Αντίσταση εξόδου: r out = 0 Κέρδος τάσης (ενίσχυση): A = - e o / e i 8

9 Ιδανικός και πρακτικός ενισχυτής (2/3) s e i I=0 ΙΔΑΝΙΚΟΣ -A e o e out Vs + - Iin in out L ΠΡΑΚΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΠΡΑΚΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ: Aντίσταση εισόδου: in = e i / I in Αντίσταση εξόδου: out Κέρδος τάσης (ενίσχυση): A u = e out / V s 9

10 Ιδανικός και πρακτικός ενισχυτής (3/3) s e i I=0 ΙΔΑΝΙΚΟΣ -A e o e out Vs + - Iin in out L ΠΡΑΚΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΠΡΑΚΤΙΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ: e i = V in / ( in + ) e out = e o L / ( L + out ) Eνίσχυση: A υ = e out / V = - A in in + L L + out 10

11 Ενισχυτές στις μέσες συχνότητες A υ = e out / V = - A in in + L L + out Μέγιστη μεταφορά σήματος: in >> P in = I in 2 in = [ V / ( + in )] 2 in dp in / d in = 0 in = Μέγιστη μεταφορά ισχύος: in = 11

12 Ανάλυση ενισχυτή κοινής πηγής με το υβριδικό - π ισοδύναμο (1/3) V G s V s e in in 2 r in + - out + - C L g m υ G 12

13 Ανάλυση ενισχυτή κοινής πηγής με το υβριδικό - π ισοδύναμο (2/3) s e in G e out V s in out L 1 // 2 g m υ G in = 1 // 2 = B out = A υ = e out / V, e in e out = - g m υ G ( // L ), e in = V in / ( in + ) A υ = - g m A in L in + L + 13

14 Ανάλυση ενισχυτή κοινής πηγής με το υβριδικό - π ισοδύναμο (3/3) s e in G e out V s in out L 1 // 2 g m υ G ro out = r o // A υ = - g m (r o // // L ) in in + 14

15 Ανάλυση ενισχυτή κοινής πύλης με το υβριδικό - π ισοδύναμο (1/2) V G out + - IN s V s V ΟUT L g m υ G 15

16 Ανάλυση ενισχυτή κοινής πύλης με το υβριδικό - π ισοδύναμο (2/2) s e in e out V s in out L G g m υ G in = // (1/g m ) out = - e in A υ = e out / V, e out = - g m υ G ( // L ), e in = V in / ( in + ) A υ = g m A in L in + L + 16

17 Ανάλυση ενισχυτή κοινής εκροής με το υβριδικό - π ισοδύναμο (1/2) V G s V s e in in 2 r in out L g m υ G 17

18 Ανάλυση ενισχυτή κοινής εκροής με το υβριδικό - π ισοδύναμο (2/2) s e in G e out V s in out L 1 // 2 g m υ G in = 1 // 2 = B out = // (1/g m ) (e in - e out ) A υ = e out / V, e out = g m υ G ( // L ), e in = V in / ( in + ) A υ = g m ( // L ) in 1 + g m ( // L ) in + A 1 (A < 1) 18

19 Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Χατζόπουλος Αλκιβιάδης. «, Ενισχυτές με FET». Έκδοση: 1.0. Θεσσαλονίκη Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 19

20 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο [1] 20

21 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Σβάρνα Κωνσταντίνα Θεσσαλονίκη, χειμερινό εξάμηνο