2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ



Σχετικά έγγραφα
2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

To π-ισοδύναμο μοντέλο του BJT

μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ

ΑΝΑΛΟΓΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

4 η ενότητα ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΠΟΛΛΩΝ ΒΑΘΜΙΔΩΝ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ 17/06/2011 ΣΕΙΡΑ Β: 16:00 18:30 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 12: Καθρέφτες Ρεύματος και Ενισχυτές με MOSFETs

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 26/01/2017

ρ. Λάμπρος Μπισδούνης

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 06/02/2009 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 20/02/2009 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 12/09/2013

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Φυσικών της Ώθησης

μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 21/01/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

3 η ενότητα ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΕΝΙΣΧΥΤΩΝ

Ηλεκτρονική. Ενότητα 6: Η AC λειτουργία του διπολικού τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

5. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 04/02/2011 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 4

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ PUSH-PULL

Ενισχυτής κοινής πηγής (common source amplifier)

Ηλεκτρονική Φυσική & Οπτικοηλεκτρονική

Τα τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (FET) Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙI. Ασκήσεις. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ.

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης

Ακαδημαϊκό Έτος Εξάμηνο Εαρινό Α Εξεταστική Περίοδος Σημειώσεις : ανοικτές/κλειστές Διάρκεια εξέτασης: 2 ώρες. Ημ. εξέτασης:../../.

Σχεδίαση Αναλογικών Κυκλωμάτων VLSI

5 η ενότητα ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

1. Ένα σώμα εκτελεί ταυτόχρονα δύο απλές αρμονικές ταλαντώσεις ίδιας διεύθυνσης και ίδιας συχνότητας,

3. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ

Ειδικά Θέματα Ηλεκτρονικών 1

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

Τελεστικοί Ενισχυτές. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/02/2013

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 7

Απόκριση συχνότητας ενισχυτή CE (I)

Εισαγωγή στη Θεωρία Σημάτων και Συστημάτων

Ηλεκτρικά Κυκλώματα & Δίκτυα ΙΙ. Ανασκόπηση Κεφαλαίου

R 1. Σχ. (1) Σχ. (2)

ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ ΠΡΟΣΟΣΜΟΙΩΣΗΣ 1, 23/03/2018 ΘΕΜΑ Α

Απαντήσεις στο 1 0 Homework στην Προχωρημένη Ηλεκτρονική Εαρινό Εξάμηνο

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET

Ηλεκτρονική. Ενότητα 8: Απόκριση κατά Συχνότητα των Ενισχυτών μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ

Πόλωση των Τρανζίστορ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. 1. Ημιαγωγική γ δίοδος Ένωση pn 2. Τρανζίστορ FET

Ένα σώμα εκτελεί ταυτόχρονα τρεις (3) απλές αρμονικές ταλαντώσεις, που έχουν ίδια διεύθυνση, ίδια θέση ισορροπίας και εξισώσεις:

Θέµατα Ηλεκτρολογίας Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 2000

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ασκήσεις. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ. Υπολογιστών Α.Π.Θ.

Ηλεκτρονική. Ενότητα 7: Βασικές τοπολογίες ενισχυτών μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. n channel. p channel JFET

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Τελεστικός ενισχυτής

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. Ενότητα 4: Ενισχυτής κοινού εκπομπού. Επ. Καθηγητής Γαύρος Κωνσταντίνος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Ηµιαγωγοί και Ηµιαγώγιµες οµές (7 ο Εξάµηνο Σπουδών) Ασκήσεις που παρουσιάστηκαν στο µάθηµα ( )

Βασικές Λειτουργίες των TR

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : FET (Τρανζίστορ επίδρασης πεδίου)

xsin ydxdy (α) Εάν το χωρίο R είναι φραγμένο αριστερά και δεξιά από τις ευθείες x=α και x=β και από πάνω και κάτω από τις καμπύλες dr = dxdy

4. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΜΕΣΗ ΣΥΖΕΥΞΗ

«Ενισχυτές ενός τρανζίστορ και πολλών τρανζίστορ»

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 10/02/2015

ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΙ ΚΑΙ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΔΙΑΛΕΞΗ 2

Προτεινόμενες Ασκήσεις στις Γενικές Μεθόδους Ανάλυσης Κυκλωμάτων

Υ60 Σχεδίαση Αναλογικών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων 8: Διπολικά Τρανζίστορ

ΑΡΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Διπολικά Τρανζίστορ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι Ενότητα 4

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑΔΑ ΠΡΩΤΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ & ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2013

Physics by Chris Simopoulos

Ενισχυτές με FET. Σπύρος Νικολαΐδης Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΤΑΞΗ

Ερωτήσεις στην ενότητα: Γενικά Ηλεκτρονικά

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α Α

Το διπολικό τρανζίστορ

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

MOSFET. Shockley W L W L

Θέµατα Ηλεκτρολογίας Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου 2000

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Βαθµίδες εξόδου. Προκειµένου να αποδοθεί σηµαντική ισχύς στο φορτίο είναι απαραίτητη η χρήση ενισχυτών cascade.

1 1+ Η εφαρµογή ανάδρασης υποβιβάζει την αντίσταση εξόδου στην τιµή

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

του διπολικού τρανζίστορ

Ράβδος σε σκαλοπάτι. = Fημθ και Fy

Ταλαντωτές. Ηλεκτρονική Γ Τάξη Β εξάμηνο Μάρτιος 2011 Επ. Καθ. Ε. Καραγιάννη

είναι γραµµικώς ανεξάρτητοι, αποτελούν βάση του υποχώρου των πινάκων Β άρα η διάστασή του είναι 2. και 2

ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

«Ενισχυτές με διπολικό transistor»

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ενισχυτές Ασθενών Σημάτων

Ενισχυτικές Διατάξεις 1. Πόλωση BJT

Ενισχυτής Κοινού Εκπομπού

K14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά 9: Διαφορικός Ενισχυτής Τελεστικός Ενισχυτής

8. ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ PUSH-PULL

ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΑΡΝΗΤΙΚΗ ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Δύο κύματα στο ίδιο γραμμικό ελαστικό μέσον.

Transcript:

ρ. Λάμρος Μισδούνης Καθηγητής 2 η ενότητα ΤΑ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΣΤΙΣ ΥΨΗΛΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΕΣ T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 1

Περιεχόμενα 2 ης ενότητας Στην δεύτερη ενότητα θα ασχοληθούμε με τη λειτουργία των τρανζίστορ, ου αοτελούν τις ενεργές βαθμίδες των ενισχυτών, στις υψηλές συχνότητες. H ενότητα αντιστοιχεί στο κεφάλαιο 2 βασικού βιβλίου (τα τρανζίστορ στις υψηλές συχνότητες). Το -ισοδύναμο μοντέλο του διολικού τρανζίστορ ου εριγράφει ικανοοιητικά τη λειτουργία του διολικού τρανζίστορ και στην εριοχή των υψηλών συχνοτήτων. Τροοοιημένο κατά Miller -ισοδύναμο μοντέλο διολικού τρανζίστορ. Το -ισοδύναμο μοντέλο του διολικού τρανζίστορ στις χαμηλές συχνότητες. Ενίσχυση ρεύματος διολικού τρανζίστορ στις υψηλές συχνότητες. Ισοδύναμο μοντέλο του MOSFET στις υψηλές συχνότητες. Συμεράσματα και ασκήσεις. T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 2

Εισαγωγή: τρανζίστορ και υψηλές συχνότητες Στην ροηγούμενη ενότητα μελετήσαμε τη συμεριφορά των ενισχυτών στην εριοχή των μεσαίων συχνοτήτων. Για το σκοό αυτό δημιουργήσαμε για το διολικό τρανζίστορ, το υβριδικό h- ισοδύναμο μοντέλο, τα στοιχεία του οοίου έχουν συμεριφορά ανεξάρτητη αό τη συχνότητα. Η αόκριση συχνότητας των ενισχυτών με βάση το υβριδικό h-ισοδύναμο μοντέλο ροκύτει σταθερή, ενώ στην ράξη αρατηρείται μείωση της ενίσχυσης στις υψηλές συχνότητες. Εομένως, το υβριδικό h-ισοδύναμο μοντέλο αοτυγχάνει να εριγράψει τη συμεριφορά του διολικού τρανζίστορ στις υψηλές συχνότητες, λόγω της αγνόησης της χωρητικής συμεριφοράς των εαφών του τρανζίστορ. Ένα νέο μοντέλο (-ισοδύναμο) του διολικού τρανζίστορ χρησιμοοιείται για την εριγραφή της συμεριφοράς του στοιχείου στις υψηλές συχνότητες, το οοίο διατηρεί την συμεριφορά ελεγχόμενης ηγής ρεύματος, αλλά λαμβάνει υόψη και τα χωρητικά αρασιτικά στοιχεία του τρανζίστορ. T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 3

-ισοδύναμο μοντέλο διολικού τρανζίστορ BE, χωρητικότητα ορθά ολωμένης εαφής βάσης-εκομού και χωρητ/τα φόρτισης βάσης ου οφείλεται στη μεταβολή ου υφίστανται οι φορείς λειονότητας του εκομού στην εριοχή της βάσης. Εξαρτάται αό I, V BE. μ χωρητικότητα ανάστροφα ολωμένης εαφής βάσης-συλλέκτη (εξαρτάται αό την V B ). Είσης, οι αραάνω χωρητικότητες εξαρτώνται και αό τη χωρητικότητα και το δυναμικό τωνεαφώνμεμηδενικήόλωση. r b c : αντίσταση ανάστροφα ολωμένης εαφής βάσης-συλλέκτη. r x : αντίσταση της εριοχής βάσης, r o : αντίσταση εξόδου της βαθμίδας. g m : διαγωγιμότητα του τρανζίστορ. r : αντίσταση της ορθά ολωμένης εαφής βάσης-εκομού. T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 4

-ισοδύναμο μοντέλο διολικού τρανζίστορ Η r bc είναι ολύ μεγάλη και θεωρούμε ότι λαμβάνει άειρη τιμή, με αοτέλεσμα να αλοοιείται το -ισοδύναμο μοντέλο. V T : θερμική τάση (26 mv στους 300 ο Κ) V AF : τάση Early T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 5

Τροοοιημένο κατά Miller -ισοδύναμο μοντέλο Με βάση το θεώρημα τάσεων του Miller, η χωρητικότητα μ χωρίζεται σε δύο χωρητικότητες συνδεδεμένες αράλληλα στην είσοδο και στην έξοδο: T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 6

Τροοοιημένο κατά Miller -ισοδύναμο μοντέλο R L : ισοδύναμη αντίσταση φορτίου ου «βλέει» ο συλλέκτης (R L R L // r o ) T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 7

-ισοδύναμο στις χαμηλές και μεσαίες συχνότητες i b v 1 v 2 i c Στις χαμηλές και μεσαίες συχνότητες, η είδρασητων εσωτερικών αρασιτικών χωρητικοτήτων είναι αμελητέα, οότε μορούμε να τις αγνοήσουμε και να καταλήξουμε στο γραμμικό ισοδύναμο κύκλωμα του τρανζίστορ. (1) i c gm v b'e gm v1 gm r i b (2) i c h fe i b (3) Αλοοιημένο γραμμικό υβριδικό h-ισοδύναμο ου χρησιμοοιήθηκε στην 1η ενότητα ή g m v 1 h fe (1), (2), (3) gm r g m h ie T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 8

Ενίσχυση ρεύματος στις υψηλές συχνότητες Η ενίσχυση ρεύματος ενός στοιχείου εριορίζεται στις υψηλές συχνότητες λόγω της δράσης των αρασιτικών χωρητικοτήτων. Η ενίσχυση ρεύματος δίνεται αό το λόγο του ρεύματος συλλέκτη (με βραχυκυκλωμένο το συλλέκτη) ρος το ρεύμα βάσης. Σύνθετη αντίσταση ου εισάγεται λόγω των αρασιτικών χωρητικοτήτων και χρησιμοοιείται κατά την ανάλυση του κυκλώματος: Z eq 1 jω eq ω j eq T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 9

Ενίσχυση ρεύματος στις υψηλές συχνότητες i i i r + i eq v r + v v b'e b'e b'e Z 1+ jωr ( + eq r μ ) i i Ανώτερη συχνότητα αοκοής Στις υψηλές συχνότητες (ω >> ω β ) όου ο φανταστικός όρος του αρανομαστή είναι ολύ μεγαλύτερος του 1, το 1 του αρανομαστή εξαλείφεται. βο j( ω ω β ) 1 ω β ο ω β r βο ( + μ ) gm + μ ω Τ Συχνότητα μοναδιαίας ενίσχυσης T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 10

Ενίσχυση ρεύματος στις υψηλές συχνότητες β( jω) 1 2 β o + ω ω β 2 ω ω Μέτρο ενίσχυσης ρεύματος σε db: 20 log β( jω) ω 0 β(jω) β ω ω 20 logβ βo β(jω) 2 db ( 20 logβ 3) T β ο ο db β(jω) 1 0dB o T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 11

Παράδειγμα 1 ο : -ισοδύναμο μοντέλο Για τον ενισχυτή του σχήματος ροσδιορίστε τα στοιχεία του αλοοιημένου -ισοδύναμου μοντέλου του τρανζίστορ (g m,, μ ) και τη συχνότητα μοναδιαίας ενίσχυσης. ίνονται: θερμική τάση 26mV, χωρητικότητα ορθά ολωμένης εαφής βάσης-εκομού ( j ) 50pF, χωρητικότητα φόρτισης βάσης ( b ) 11pF, χωρητικότητα ανάστροφα ολωμένης εαφής βάσης-συλλέκτη 3.75pF, h fe β 178, V BE 0.665V. T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 12

Παράδειγμα 1 ο : -ισοδύναμο μοντέλο Ανάλυση λειτουργίας στο συνεχές για τον υολογισμό του ρεύματος συλλέκτη: R B 1 2 R // R 15.65 kω R 2 VB V 1.56V R + R 1 2 V V B B I I B B R R B B + + V V BE BE + I + βi R Β E R E I I B β I 8.55μA B 1.52 ma T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 13

Παράδειγμα 1 ο : -ισοδύναμο μοντέλο h fe g r m j + b 61pF 3.75pF μ ' eq + μ(1 + gmr L) 240pF R ' L R // R 0.8kΩ L T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 14

Ισοδύναμο μοντέλο MOSFET υψηλών συχνοτήτων g m gd Περιοχή κόρου: 2 3 gd ox + gdo W gso W ds : ολύ μικρή gdo, gso : χωρητικότητες εικάλυψης, ox : χωρητικότητα οξειδίου ύλης, W: λάτος καναλιού του τρανζίστορ g 2I D m 2β(1 + λvds) ΙD 2 VGS VT βι D 1 r o β 2 2 D ( V V ) λ λ ID GS T λ I 1+ λv DS T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 15

Συμεράσματα Το -ισοδύναμο μοντέλο είναι κατάλληλο να εριγράψει τη λειτουργία του διολικού τρανζίστορ στις υψηλές συχνότητες. Οι αράμετροι του μοντέλου εξαρτώνται άμεσα αό την όλωση του τρανζίστορ. Οι αρασιτικές χωρητικότητες του διολικού τρανζίστορ είναι αυτές ου ευθύνονται για τον εριορισμό της λειτουργίας του τρανζίστορ ως ενισχυτική βαθμίδα στις υψηλές συχνότητες. είκτης της αξίας των τρανζίστορ όσον αφορά τη λειτουργία τους στις υψηλές συχνότητες είναι η συχνότητα μοναδιαίας ενίσχυσης (f T ). Το ισοδύναμο μοντέλο MOSFET για υψηλές συχνότητες εριλαμβάνει τις αρασιτικές χωρητικότητες ύλης-ηγής, ύλης-ααγωγού και ααγωγούηγής ου είναι υεύθυνες για τον εριορισμό της λειτουργίας του MOSFET στις υψηλές συχνότητες. T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 16

Ασκήσεις 2 ης ενότητας T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 17

Άσκηση 1 η ιολικό τρανζίστορ έχει τις εξής αραμέτρους: β h fe 256, V T 26 mv, τάση Early 74 mv, j 31.5 pf, b 15.9 pf, μ 3.55 pf, r x 10 Ω. Εάν στο σημείο ηρεμίας I 2 ma, να υολογιστούν οι άγνωστες αράμετροι του -ισοδύναμου μοντέλου και του ισοδύναμου κατά Miller μοντέλου του τρανζίστορ, καθώς και η συχνότητα μοναδιαίας ενίσχυσης. g I hfe 38.6mS r 6.6K V g m T m r o VAF 37kΩ I r b, c r h 19 MΩ o fe j + b 47.4 pf eq + μ(1 + gmro ) 5.12 nf f 1 2 ( g + m T μ ) 116 MHz T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 18

Άσκηση 2 η ιολικό τρανζίστορ έχει για συγκεκριμένο σημείο λειτουργίας του τις εξής αραμέτρους: r x 100 Ω, r 1 ΚΩ, 1000 pf, g m 50mS, μ και r o αμελητέα. Να υολογίσετε τη μεταβολή του β i c / i b του τρανζίστορ συναρτήσει της συχνότητας και να χαράξετε την αντίστοιχη καμύλη. Προσδιορίστε τη συχνότητα μοναδιαίας ενίσχυσης (f T ) του τρανζίστορ. i g v g Z i c m b e m b Z r // 1+ r jr ω ω β 1 r β ω β 10 6 rad/sec ο β ic ic 50 ( jω) gmz β( jω) i i 1+ 10 6 j ω g m r ω T 50 b 50 10 6 rad/ sec T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 19 b 1 6 ft 50 10 Hz 8MHz 2

Άσκηση 2 η β( jω) ω ω β ω ω β 20 logβ β( jω) T o β 2 34dB 31dB β( jω) 1 0dB o ο logω logω Τ β 6 7.7 T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 20

Τέλος 2 ης ενότητας T.E.I. ΔΥΤΙΚΗΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε. 21