του διπολικού τρανζίστορ

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "του διπολικού τρανζίστορ"

Ἄννα Παπαστεφάνου
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 D λειτουργία - Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ ρ

2 Παραδείγματα D ανάλυσης Παράδειγμα : Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q. Δίνονται: β00 και 0.7. Υποθέτουμε λειτουργία στην ενεργό περιοχή. 4 a 4 0 7, 3,3 3,3 ma 3,3 β 00 a 0.99 β 0 0,99 0 0,99mA 0 0,99 47, 5,3.3 Η επαφή βάσης-συλλέκτη συλλέκτη είναι ανάστροφα πολωμένη, επομένως το τρανζίστορ λειτουργεί πράγματι στην ενεργό περιοχή. 0, 0mA β 0

3 Παράδειγμα : Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q για 6. Υποθέτουμε λειτουργία στην ενεργό περιοχή (β00 και 0.7) ,7 5,3 5,3,6 ma 33 3, 3 a 0 0,99,6,6 ma 0,6 4,7,48 6,48 3,5 Η επαφή βάσης-συλλέκτη είναι ορθά πολωμένη, επομένως η υπόθεση ότι το τρανζίστορ λειτουργεί στην ενεργό περιοχή είναι ΛΑΘΟΣ.

4 Παράδειγμα (συνέχεια) : Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q για 6. Υποθέτουμε λειτουργία στον κόρο ,7 5, 3 5,3, 6mA 3,3 sat 5,3 0, 5, 5 0 5,5 0, 96mA 4,7,6 0,96 0, 64mA β forced 0,96 0,64,5 β<<00 > Το τρανζίστορ λειτουργεί πράγματι στον κόρο.

5 Παράδειγμα 3: Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q για 0. Υποθέτουμε λειτουργία στην αποκοπή. i 0,i 0,i Η επαφή βάσης-εκπομπού είναι ανάστροφα πολωμένη και η επαφή βάσης-συλλέκτη είναι ανάστροφα πολωμένη. Επομένως το τρανζίστορ είναι σε αποκοπή.

6 Παράδειγμα 4: Να ευρεθεί το σημείο λειτουργίας Q για το τρανζίστορ pnp. Δίνονται: β00 και ΕΒ 0.7. Υποθέτουμε λειτουργία στην ενεργό περιοχή. 0,7 0 0,7 4, 65 ma β α και α 0,99 β 0,99 4,65 4,6mA 0 4,6 5,4 4, 65 0, 05mA β 0 5.4

7 Σύνοψη της μεθοδολογίας της D ανάλυσης. Υποθέτουμε ότι το τρανζίστορ λειτουργεί στην ενεργό περιοχή όπου (on), β>>, >0 και β.. Αναλύουμε το κύκλωμα με βάση αυτή την υπόθεση. 3. Εκτιμούμε τα αποτελέσματα: Αν η επαφή βάσης-εκπομπού είναι ορθά πολωμένη και η επαφή βάσης-συλλέκτη ανάστροφα τότε η αρχική υπόθεση είναι αληθής. Αν όμως <0, τότε το τρανζίστορ είναι μάλλον στην αποκοπή ή αν < (sat), τότε είναι μάλλον στον κόρο. 4. Αν η αρχική υπόθεση αποδειχθεί λάθος, πρέπει να αναλύσουμε το κύκλωμα κάνοντας νέα υπόθεση και να επαναλάβουμε το βήμα 3.

8 Το διπολικό τρανζίστορ ως ενισχυτής Προσδιορισμός της D χαρακτηριστικής μεταφοράς του κυκλώματος. Για υ 0.7 το τρανζίστορ είναι σε αποκοπή και υ O 5. Για υ >0.7 το τρανζίστορ μπαίνει στην ενεργό περιοχή οπότε: i υ υ O O υ υ O i υ β βi υ ( 00) 4kΩ 00kΩ 5 Αυτή η εξίσωση ισχύει για υ >0.7 και O. Η τάση εισόδου για υ O 0. υπολογίζεται υ.9. Για υ >.9, το τρανζίστορ μπαίνει στον κόρο. υ ( sat) 0

9 Ο ρόλος της πόλωσης στη λειτουργία του κυκλώματος. Για να έχουμε έναν γραμμικό ενισχυτή πρέπει: Να τοποθετήσουμε το σημείο ηρεμίας Q κοντά στο μέσο της ενεργού περιοχής. Να προσδιορίσουμε τα όρια λειτουργίας του τρανζίστορ στην ενεργό περιοχή. Να συνδέσουμε το κατάλληλο μεταβλητό σήμα στη βάση του τρανζίστορ.

10 To διπολικό τρανζίστορ ως διακόπτης Στην αποκοπή: υ υo αποκοπής 0 Στον κόρο: υ >>. 0 7 υo κόρου και κόρου κ όρου Έχει επιλεγεί να λειτουργούν τα ψηφιακά κυκλώματα στον κόρο και στην αποκοπή διότι: α) Είναι δύο στάθμες ανεξάρτητες από το β. β) Η κατανάλωση ισχύος σ αυτές είναι μικρότερη.

11 Κυκλώματα πόλωσης του διπολικού τρανζίστορ. Το κύκλωμα πόλωσης παρέχει το D ρεύμα εκπομπού που αντιστοιχεί στο επιθυμητό σημείο ηρεμίας Q. Το ρεύμα αυτό πρέπει να είναι: καθορισμένο, προβλέψιμο και αναίσθητο στις μεταβολές της θερμοκρασίας και στις μεταβολές του β. Παραδείγματα κακής σχεδίασης κυκλώματος πόλωσης. Παράδειγμα : Με ρύθμιση του Ι Β. Τα ρεύματα συλλέκτη και εκπομπού εξαρτώνται άμεσα β από το β η τιμή του οποίου δεν ελέγχεται εύκολα. ( β ) Αν το β γίνει κατά 0% μεγαλύτερο, το τρανζίστορ μπαίνει στον κόρο.

12 Παράδειγμα : Με ρύθμιση του Β. Το ρεύμα συλλέκτη είναι εκθετική συνάρτηση του και ρ μ η ή ρη η επομένως του.

13 . Το κλασσικό κύκλωμα πόλωσης με τέσσερις αντιστάσεις. ( β ) Για να κάνουμε το ρεύμα εκπομπού σταθερό, ανεξάρτητο από τις μεταβολές της θερμοκρασίας και από το β, επιλέγουμε: Η σταθεροποίηση του ρεύματος πόλωσης οφείλεται στην, η οποία δημιουργεί αρνητική ανάδραση. >> >> β

14 Παράδειγμα: Να αναλυθεί το κύκλωμα αν β00 και 0.7. Υποθέτουμε λειτουργία στην ενεργό περιοχή kω 3 kω ma. 9mA ( β ) 0.9 ma 0. 08mA ( β ) α mA ma 0. ma ma mA 50

15 Πρόσθετοι στόχοι της σχεδίασης δικτυώματος πόλωσης: Χαμηλή κατανάλωση ισχύος και μεγάλο περιθώριο μεταβολής της τάσης εξόδου. Παράδειγμα συμβιβασμών που ικανοποιούν αυτούς τους στόχους: 3 3 Για μεγάλο περιθώριο πριν την είσοδο στον κόρο. Για μεγάλο περιθώριο μεταβολής σήματος. 3 ( β ) >> >> β 0. Για μέτρια κατανάλωση.

16 Παράδειγμα: Να σχεδιαστεί το δικτύωμα πόλωσης έτσι ώστε να πάρουμε Ι Ε ma με τάση τροφοδοσίας. Υποθέτουμε β00, 0.7 και λειτουργία στην ενεργό περιοχή kω 0. 0kΩΩ 0. 80kΩ, 40kΩ 4 3 / 3 / kΩ 4kΩ 3 α 0.99 Ακριβέστερος υπολογισμός του Ι Ε : για μη μηδενικό Ι Β mA ( β ) 0

17 Άσκηση : Να σχεδιαστεί το κύκλωμα του παρακάτω σχήματος για 9 ώστε να έχουμε πτώση τάσης πάνω στις και ίση με το /3 της, 0.5mA, ρεύμα στο διαιρέτη τάσης ίσο με 0.Ι Ε και β00. ( ) mA 3 6kΩ β α mA 0.495mA, 0.005mA β 9 6,06kΩ mA ) (6 3.7 Πολωμένο στην ενεργό περιοχή kΩ kΩ 37kΩ kΩ 90kΩ 37kΩ 53kΩ

18 Άσκηση : Αν, να υπολογιστεί το σημείο ηρεμίας του κυκλώματος όταν: α) 50Ω και 33Ω καιβ) 50kΩ και 33kΩ. Ποιο πρόβλημα παρουσιάζει το κύκλωμα σε καθεμία από τις δύο αυτές περιπτώσεις; Δίνεται ότι στην ενεργό περιοχή έχουμε 0.7 και β00. 39Ω 0Ω

19 . Πόλωση με Χρήση Δύο Τροφοδοτικών 0 ( β ) Για να κάνουμε το ρεύμα εκπομπού ανεξάρτητο από τις μεταβολές της θερμοκρασίας και το β, επιλέγουμε: >> >> β Η μπορεί να παραλειφθεί αν το σήμα δεν εφαρμόζεται στη βάση. β

20 3. Πόλωση από τον Συλλέκτη Χρήσιμο για κυκλώματα κοινού εκπομπού. β ( ) β >> β β Η σταθερότητα πόλωσης επιτυγχάνεται με την αρνητική ανάδραση που δίνει η αντίσταση.

21 Άσκηση: Για το κύκλωμα του σχήματος, να υπολογιστούν οι τιμές των αντιστάσεων και, αν απαιτείται να έχουμε Ε5 και Ι ma στο σημείο λειτουργίας Q. Δίνονται: 0,7 και β00.

22 4. Πόλωση με πηγή ρεύματος Το ρεύμα πόλωσης είναι ανεξάρτητο από την και από το β.

Σχετικά έγγραφα

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Ηλεκτρονική. Ενότητα 5: DC λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Ηλεκτρονική Ενότητα 5: D λειτουργία Πόλωση του διπολικού τρανζίστορ Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης reative