Ηλεκτρονική ΙΙ 5 ο εξάμηνο

Transcript

1 5 ο εξάμηνο Αλκης Χατζόπουλος Καθηγητής Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχ. και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ. Εργαστήριο Ηλεκτρονικής 1/33 Αλκης Χατζόπουλος - Eργαστήριο Ηλεκτρονικής Τμ.Η.Μ.Μ.Υ. Α.Π.Θ. 5 ο εξάμηνο 1. Διαφορικός ενισχυτής (BJT, MOS) 2. Ενισχυτές στις χαμηλές συχνότητες 3. Ενισχυτές στις υψηλές συχνότητες 4. Πολυβάθμιοι ενισχυτές 5. Ανάδραση 6. Τελεστικός ενισχυτής 7. Ταλαντωτές Γεννήτριες σήματος 2

2 Διαφορικός ενισχυτής με διπολικά τρανζίστορ (BJT) 3 Διαφορικός ενισχυτής BJT με κοινό σήμα 4

3 Διαφορικός ενισχυτής BJT με «μεγάλο» σήμα 5 Διαφορικός ενισχυτής BJT με μικρή διαφορική είσοδο 6

4 Διαφορικός ενισχυτής BJT με μεγάλο σήμα Παράδειγμα V ΒΕ = 0.7 V υ Ε =? α 1 υ C1 =? υ C2 =? Q2 on υ E = 0.7 V Άρα, Q1 σε αποκοπή i C1 = 0 υ C1 = -5 V I = (5 0.7)/1 = 4.3 ma. i C2 = I = 4.3 ma υ C2 = =-0.7 V 7 Διαφορικός ενισχυτής BJT με μεγάλο σήμα εισόδου 8

5 Χαρακτηριστική μεταφοράς διαφορικού ενισχυτή BJT με μεγάλο σήμα εισόδου 4V T (100 mv) 9 Χαρακτηριστική μεταφοράς διαφορικού ενισχυτή BJT με μεγάλο σήμα εισόδου και αντιστάσεις Re Αύξηση Re διεύρυνση γραμμικής περιοχής αλλά και μικρότερο κέρδος gm (κλίση στο υ id = 0) 10

6 Διαφορικός ενισχυτής ΒJT με μικρό σήμα εισόδου μικρό υ id 11 π-υβριδικό ισοδύναμο ΒJT 12

7 Διαφορικός ενισχυτής ΒJT με μικρό σήμα εισόδου 13 Διαφορικός ενισχυτής ΒJT με μικρό σήμα εισόδου 14

8 Διαφορική αντίσταση εισόδου 15 Διαφορικός ενισχυτής BJT με μικρό σήμα εισόδου. Διαφορικό κέρδος Μη διαφορική έξοδος (απλή) 16

9 Διαφορικός ενισχυτής BJT με μικρό σήμα εισόδου. Διαφορικό κέρδος με αντιστάσεις Re 17 Διαφορικός ενισχυτής BJT με μικρό σήμα εισόδου. Ισοδύναμο με «διαφορικό ημικύκλωμα» Αντίσταση εξόδου πηγής ρεύματος Επίδραση της αντίστασης r o 18

10 Μη διαφορική είσοδος 19 Κέρδος κοινού σήματος και CMRR Για διαφορική έξοδο: c c Για απλή έξοδο: 20

11 Επίδραση ΔR C στον λόγο απόρριψης κοινού σήματος CMRR Για διαφορική έξοδο: 21 Αντίσταση εισόδου κοινού σήματος 22

12 Τάση εκτροπής εισόδου V OS : επίδραση ΔR C 23 Τάση εκτροπής εισόδου V OS : επίδραση ΔI s 24

13 Τάση εκτροπής εισόδου V OS : συνολική επίδραση και εξουδετέρωση εκτροπής 25 Ρεύμα εκτροπής εισόδου Ι OS : επίδραση Δβ Ρεύμα πόλωσης εισόδου Ρεύμα εκτροπής εισόδου 26

14 Διαφορικός ενισχυτής BJT με ενεργό φορτίο Απλή (μη διαφορική) έξοδος χωρίς απώλεια κέρδους 27 Διαφορικός ενισχυτής ΒJT με ενεργό φορτίο Υπολογισμός διαγωγιμότητας g m 28

15 Διαφορικός ενισχυτής BJT με ενεργό φορτίο Υ λ ό ί ξόδ R Υπολογισμός αντίστασης εξόδου R o r o3 >> 1/g m3 R o =r o (1 +g m (R e r π ) ) 29 Διαφορικός ενισχυτής ΒJΤ με ενεργό φορτίο Υπολογισμός διαφορικού κέρδους Α d R id = 2r π Κέρδος ΒJT πολύ μεγαλύτερο από του MOS Αντίσταση εισόδου ΒJT πολύ μικρότερη από του MOS 30

16 Διαφορικός ενισχυτής BJT με ενεργό φορτίο Υπολογισμός κέρδους κοινού σήματος 31 Διαφορικός ενισχυτής ΒJT με ενεργό φορτίο Υπολογισμός λόγου απόρριψης κοινού σήματος 32

17 Τάση εκτροπής εισόδου V OS : επίδραση σφάλματος λόγου μεταφοράς καθρέπτη 33