Γ. Τσιατούχας. VLSI systems and Computer Architecture Lab. Εισαγωγή στη Θεωρία Κυκλωμάτων 2

Σχετικά έγγραφα
Ηλεκτρονικό Κύκλωµα. ΟΝόµος Kirchhoff για το Ρεύµα -KCL

Γ. Τσιατούχας. 1. Δίθυρα Δίκτυα. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. Ανάλυση ικτύου ΙΙI

3. Μετασχηματισμοί Πηγών 4. Μεταφορά Μέγιστης Ισχύος 5. Μη Γραμμικά Κυκλωματικά Στοιχεία 6. Ανάλυση Μικρού Σήματος

3. Μετασχηματισμοί Πηγών 4. Μεταφορά Μέγιστης Ισχύος 5. Μη Γραμμικά Κυκλωματικά Στοιχεία 6. Ανάλυση Μικρού Σήματος

3. Νόμοι Kirchhoff 4. Αντιστάσεις Πυκνωτές Πηνία 5. Διαιρέτης Τάσης Ρεύματος 6. Ηλεκτρική Ισχύς

Κεφάλαιο 1 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Ενισχυτές 2

Κεφάλαια 4 ο και 6 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου ΙΙ 2

3. Δίθυρα Δικτυώματα

3. Νόμοι Kirchhoff 4. Αντιστάσεις Πυκνωτές Πηνία 5. Διαιρέτης Τάσης Ρεύματος 6. Ηλεκτρική Ισχύς

Κεφάλαια 4 ο και 6 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τρανζίστορ Φαινομένου

Κεφάλαιο 3 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Κυκλώματα ιόδων 2

i 5 i 1 i 4 i 2 3 i 3

Η Λ Ε Κ Τ Ρ Ο Ν Ι Κ Η

AC λειτουργία Ισοδύναμα κυκλώματα μικρού σήματος του

Τρανζίστορ Φαινοµένου Πεδίου ((FET) Γ.Πεδίου

ΒΑΣΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΜΙΚΡΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ. Ενισχυτές. Ενισχυτές. ΕνισχυτέςΓ. Τσιατούχας

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. Τελεστικοί Ενισχυτές 2

Κεφάλαιο 7 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Technology and Computer Architecture Lab. 4. Ο CMOS διαφορικός ενισχυτής

Το Τρανζίστορ ως Ενισχυτής (ΙΙ)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ θεωρία και ασκήσεις. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

Η Ιδανική ίοδος. Η Ιδανική ίοδος σε Ανορθωτή. Ανάστροφη Πόλωση. Ορθή Πόλωση

Διπολικά τρανζίστορ (BJT)

ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ;

Διπολικά τρανζίστορ (BJT)

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

Η ιδανική Δίοδος. Ορθή πόλωση Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικής διόδου. Ανάστροφη πόλωση

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Το ιαφορικό Ζεύγος MOS (ΙΙ)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Ο : ΘΕΩΡΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ

Μοντέλα Διόδων i. Δίοδος Διακόπτης Δίοδος Πηγή. i=i(υ) i=i(υ) i i. i i. = 0 γιά. 0 γιά. Παρεμπόδισης

Η ιδανική Δίοδος. Ορθή πόλωση Χαρακτηριστική τάσης ρεύματος της ιδανικής διόδου. Ανάστροφη πόλωση

Εισαγωγή. Στο κεφάλαιο αυτό θα µελετηθεί ο τελεστικός ενισχυτής.

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. Σ.Δ. Φωτόπουλος 1/24. ΘΕΩΡΙΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ και ΣΗΜΑΤΩΝ

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

V CB V BE. Ορθό ρεύμα έγχυσης οπών. Συλλέκτης Collector. Εκπομπός Emitter. Ορθό ρεύμα έγχυσης ηλεκτρονίων. Ανάστροφο ρεύμα κόρου.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

Πόλωση των Τρανζίστορ

Γ. Τσιατούχας. 1. Διαγράμματα Bode. VLSI systems and Computer Architecture Lab. Φροντιστήρια ΙV

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

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΙΙ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 23/06/2016 ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΠΙ ΠΤΥΧΙΩ ΦΟΙΤΗΤΕΣ

ΘΕΜΑ 1 ο (3 μονάδες):

Αρχές και Θεωρήματα Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΥ-121: Ηλεκτρονικά Κυκλώματα Γιώργος Δημητρακόπουλος. Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

1. Χρονικά Εξαρτημένες Πηγές 2. Φάσορες 3. Σύνθετη Αντίσταση 4. Ανάλυση Δικτύων AC

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

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ i.

Τελεστικοί Ενισχυτές

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΘΕΩΡΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

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

Ανάλυση Κυκλωμάτων. Φώτης Πλέσσας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Λ. ΜΠΙΣΔΟΥΝΗΣ ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ» ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/01/2015

Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ.1) με τα εξής χαρακτηριστικά: R 2.3 k,

Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

- Η ισοδύναμη πηγή τάσης Thevenin (V ή VT) είναι ίση με τη τάση ανοικτού κυκλώματος VAB.

3. Μέθοδος κομβικών τάσεων 4. Μέθοδος ρευμάτων απλών βρόχων

του διπολικού τρανζίστορ

Ανάλυση Κυκλωμάτων. Φώτης Πλέσσας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ

Ηλεκτρονική. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή Φώτης Πλέσσας

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

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

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

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

1. Φάσμα συχνοτήτων 2. Πεδίο μιγαδ

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου Βασικές αρχές ηλεκτροτεχνίας

Ηλεκτρική Ενέργεια. Ηλεκτρικό Ρεύμα

3. Στοιχεία ανάλυσης κυκλωμάτων

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ ΠΑΤΡΑΣ 16/02/2010 ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

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

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΤΑΞΗ

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

Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Συστημάτων Ενότητα 2: Γραμμικά δικτυώματα.

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

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

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

Άσκηση 5. Τρανζίστορ Διπολικής Επαφής σε συνδεσμολογία Κοινής Βάσης

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Loop (Mesh) Analysis

Μεταβατική Ανάλυση - Φάσορες. Κατάστρωση διαφορικών εξισώσεων. Μεταβατική απόκριση. Γενικό μοντέλο. ,, ( ) είναι γνωστές ποσότητες (σταθερές)

Διαφορικοί Ενισχυτές

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

μιας βαθμίδας με διπολικά τρανζίστορ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΜΕ ΑΠΛΕΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΕΣ ΑΝΤΙΣΤΑΤΩΝ

Ισοδύναμα Κυκλώματα και Μετασχηματισμοί

6. Τελεστικοί ενισχυτές

Περιεχόμενα. Πρόλογος...13

Περιεχόμενα. Πρόλογος...13

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

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 5

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ R R R

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων


Transcript:

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Εισαγωγή γή στη Θεωρία Κκλωμάτων Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Γ. Τσιατούχας ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Διάρθρωση. Ηλεκτρονικό κύκλωμα. Νόμοι Krcoff 3. Κκλωματικά στοιχεία Σνδέσεις 4. Εθεία φόρτο 5. Ανάλση σήματος LS systems and omputer Arctecture Lab 6. Θεωρήματα Tevenn Norton 7. Δίθρα δικτώματα Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων

Ηλεκτρονικό Κύκλωμα Ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα απαρτίζεται από διασνδεδεμένα ηλεκτρονικά στοιχεία (όπως αντιστάσεις, πκνωτές, δίοδοι, τρανζίστορ κ.α.) Τα ηλεκτρονικά στοιχεία μπορούν να έχον δύο ή περισσότερος ακροδέκτες. Σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα τα ηλεκτρονικά στοιχεία με δύο ακροδέκτες ονομάζονται διακλαδώσεις. Τα σημεία διασύνδεσης μεταξύ των ηλεκτρονικών στοιχείων καλούνται κόμβοι. 5 3 4 6 3 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 3 Ο Νόμος Krcoff για το Ρεύμα KL Σε κάθε ηλεκτρονικό κύκλωμα, σε κάθε κόμβο πο το απαρτίζει και σε κάθε χρονική στιγμή, το αλγεβρικό άθροισμα των ρεμάτων όλων των διακλαδώσεων δώ το κόμβο είναι ίσο με μηδέν. (t) (t) 4 (t) 5 (t) = 0 t (κόμβος 3) Ο KL είναι ανεξάρτητος των ηλεκτρονικών στοιχείων πο απαρτίζον το κύκλωμα! 5 4 6 3 3 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 4

Ο Νόμος Krcoff για την Τάση KL Σε κάθε ηλεκτρονικό κύκλωμα, σε κάθε βρόχο πο το απαρτίζει και σε κάθε χρονική στιγμή, το αλγεβρικό άθροισμα των τάσεων όλων των διακλαδώσεων δώ το βρόχο είναι ίσο με μηδέν. (t) 3 (t) 4 (t) = 0 t Ο KL είναι ανεξάρτητος των ηλεκτρονικών στοιχείων πο αποτελούν το κύκλωμα! 5 4 3 3 6 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 5 Παράδειγμα KL & KL Στον κόμβο Ε θα ισχύει με βάση KL: Β Ι Ε B = 0 Ι Β Β BE =βι Β Ι Ε Βρ. Βρ. E Ε ΕΕ Ι Στο βρόγχο Βρ. θα ισχύει με βάση KL: EE B B BE E E 0 Στο βρόγχο Βρ. θα ισχύει με βάση KL: EE E E E 0 end Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 6 3

B b Σμβολισμοί b, b : αντιστοιχούν σε στιγμιαίες τιμές της μεταβαλλόμενης σνιστώσας τάσης και ρεύματος Β, Β : αντιστοιχούν σε τιμές ηρεμίας τάσης και ρεύματος ( τιμές) Β, Β : αντιστοιχούν σε ολικές στιγμιαίες τιμές τάσης και ρεύματος Σταθερή () τάση. Πόλωση Μεταβαλλόμενη σνιστώσα τάσης B Σνολική τάση B (t)= B b (t) B B b π.χ. b (t)= b sn ωt B (t)= B b (t) = B b sn ωt πλάτος σήματος Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 7 B b t Αντιστάσεις Γραμμική Χρονικά Αμετάβλητη Αντίσταση Α (ampere) =0 < (volt) G G = αγωγιμότητα Χαρακτηριστική Ρεύματος Τάσης () Νόμος Om: Μονάδα: Ω (om) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 8 4

Σνδεσμολογία Αντιστάσεων Ι 0 Αντιστάσεις εν σειρά 0 ολ Ι 0 Αντιστάσεις εν παραλλήλω 0 Ι Ι ολ 0 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 9 Μη Γραμμικές Αντιστάσεις p n επαφή δίοδος καναλισμού λχνία εκκένωσης Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 0 5

Πκνωτές q Γραμμικός Χρονικά Αμετάβλητος Πκνωτής (coulomb) q > Χαρακτηριστική Φορτίο Τάσης dq(t) d(t) (t) dt dt q Χωρητικότητα (apactance) Μονάδα: F (farad) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων Σνδεσμολογία Πκνωτών Πκνωτές εν σειρά 0 ολ Πκνωτές εν παραλλήλω 0 ολ Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 6

Διαμοιρασμός Φορτίο Αρχική Κατάσταση: Διακόπτης ανοικτός Q α Q α ολ Q α Q α α Q Σνολικό φορτίο σστήματος: ολ ολ ολ Τελική Κατάσταση: Διακόπτης κλειστός Διατήρηση Φορτίο: Q τ ολ Q α ολ Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 3 Πηνία L Γραμμικό Χρονικά Αμετάβλητο Πηνίο W (weber) Φ L L > L L Φ Χαρακτηριστική Μαγνητικής Ροής Ρεύματος (t) dφ(t) dt L Νόμος Faraday d(t) dt Φ L Ατεπαγωγή (Self nductance) Μονάδα: H (enry) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 4 7

Σνδεσμολογία Πηνίων Ι 0 Πηνία εν σειρά L 0 L L ολ L L Ι 0 Πηνία εν παραλλήλω L 0 Ι L Ι L ολ L L L L 0 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 5 Μνημοαντιστάσεις (Memrstors)! M Φ Memory esstor Memrstor (HP Labs 008 50nm) W (weber) Φ M M > M M q Leon ua ( (t)) M(q(t)) ( (t) ) Όταν το ρεύμα ρέει προς μία διεύθνση η αντίσταση αξάνει. Στην αντίθετη διεύθνση η αντίσταση μειώνεται. Όταν διακοπεί το ρεύμα διατηρείται η τελεταία τιμή της αντίστασης. Όταν η ροή ρεύματος επανέλθει, αρχικά η αντίσταση έχει την προηγούμενή της τιμή πριν διακοπεί το ρεύμα. Χαρακτηριστική Μαγνητικής Ροής Φορτίο Φ M q Μνημοαντίσταση (Memrstance) Μονάδα: Ω (om) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 6 8

(t) (t) (t) Ισχύς και Ενέργεια Ηλεκτρονικό Στοιχείο Δύο Ακροδεκτών (Μονόθρο) Ισχύς: p(t)=(t). (t) Ενέργεια: p(t)dt (t) E(t 0,t) (t) dt t t0 t t0 Μονόθρο Αντίσταση: Πκνωτής: q(t) (t) E(t 0,t) Πηνίο: (t) q q(t) (t) Φ Φ(t) Φ(t) L (t) E(t 0,t) L (t) p(t) (t) E (t) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 7 E (t) L Ιδανικές Πηγές Τάσης και Ρεύματος 0 0 0 Ιδανική Πηγή Σταθερής Τάσης ( oltage Source) 0 Ιδανική Πηγή Σταθερού Ρεύματος ( urrent Source) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 8 9

Εθεία Φόρτο (t) (t) Νόμος Om L 0 Ι 0 0 0 L εθεία φόρτο 0 κλίση εθείας Μεταβάλλοντας την κλίση της εθείας φόρτο, δηλ. την αντίσταση φόρτο L, για σταθερή τάση τροφοδοσίας 0, παίρνομε την τιμή το ρεύματος Ι 0 πο διαρρέει το κύκλωμα από την τομή της εθείας με τον y άξονα. Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 9 Υπέρθεση Χαρακτηριστικών Εθειών Εν σειρά σύνδεση πηγής τάσης, γραμμικής αντίστασης και ιδανικής διόδο. Ιδανικής Πηγής Τάσης S Ιδανικής Διόδο S Γραμμικής Αντίστασης Τελικού Κκλώματος Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 0 0

Ανάλση Μικρού Σήματος Πρόβλημα: Ανάγκη χρήσης ΜΗ γραμμικών κκλωματικών στοιχείων ως γραμμικά! S S s Ιδανική Γεννήτρια Σήματος =g( ) Γεννήτρια Σήματος S (t) = S s (t) Χαρακτηριστική Διόδο Καναλισμού Υποθέτομε ότι s << S, όπο s το σήμα και S η πόλωση. Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων Ανάλση Μικρού Σήματος S S s (t) d (t) ( t) d(t) =g( ) (t) S s S KL (t) (t) S g ο άγνωστος είναι η (t) (t) (t) () Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων

Ανάλση Μικρού Σήματος Ι Προχωράμε αρχικά στη λύση θεωρώντας μόνο την πηγή τροφοδοσίας S δηλ. s =0. S S S S Σημείο Λειτοργίας Ανάλση S S (, ) =g( ) s =0 S KL Οι σχέσεις: S S =g( ) S S Έχον κοινές λύσεις τις τομές των γραφικών τος Ι χαρακτηριστικών () (, ) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 3 Ανάλση Μικρού Σήματος Σνεχίζομε στη λύση το σνολικού προβλήματος. S κλίση: S S s S s(t) (t) (t) S =g( ). (3) Οι λύσεις της πρώτης σχέσης t είναι εθείες παράλληλες στην αρχική και οι κοινές λύσεις των δύο εξισώσεων είναι οι τομές των γραφικών τος t Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 4

Ανάλση Μικρού Σήματος S S s (t) = d (t) (t) = d (t) = g[ d (t)] (4) Έχομε ποθέσει ότι s << S (ή s << S ). Η ανάλση μικρού σήματος είναι μια προσεγγιστική μέθοδος της οποίας οι λύσεις είναι έγκρες μόνο όταν το πλάτος s το σήματος s είναι μικρό. Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 5 Ανάλση Μικρού Σήματος Ι S Εφαπτομένη στο ΣΛ S s ΣΛ dg d Καθώς το s είναι μικρό σήμα, ηg κοντά στο ΣΛ μπορεί να αναλθεί σε μία Σειρά Taylor παίρνοντας ως προσέγγιση μόνο τος δύο πρώτος όρος, δηλ.: dg dg ( 4) (t) d(t) g( ) g( ) d(t) d(t) d(t) (5) d d Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 6 3

Ανάλση Μικρού Σήματος ΙΙ A Ανάλση S d s d d (t) = d (t) dg d Στην οσία προσεγγίζομε την χαρακτηριστική της διόδο γύρω από το σημείο λειτοργίας ΣΛ (, ) με μία εθεία κλίσης: dg G (6) d Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 7 Ανάλση Μικρού Σήματος ΙΙΙ A Ανάλση S d s d d (t) = d (t) dg d Νόμος Om Νόμος Om d(t) S d(t) d (t) (t) s (7) d(t) (t) (8) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 8 S s 4

Ανάλση Μικρού Σήματος ΙΧ S Γραφική Λύση S s S d Ισοδύναμο κύκλωμα μικρού σήματος για την περιοχή το σημείο λειτοργίας (, ) s Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 9 Ανάλση Μικρού Σήματος Χ S Γραφική Λύση S s S S S d Γραφική εύρεση της με χρήση της χαρακτηριστικής =f( S ). (t) S(t) S s Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 30 5

Θεώρημα Tevenn Κάθε γραμμικό κύκλωμα δύο ακροδεκτών μπορεί να αντικατασταθεί με μία πηγή τάσης Tv ίση με την τάση ανοικτού κκλώματος μεταξύ των ακροδεκτών σε σειρά με την αντίσταση Tv πο φαίνεται από τος ακροδέκτες ατούς. Γιαναβρούμετην Tv θεωρούμε μηδενισμένες όλες τις πηγές (βραχκκλωμένες όλες τις πηγές τάσης και ανοικτοκκλωμένες όλες τις πηγές ρεύματος). Γραμμικό Κύκλωμα Tv = // Ισοδύναμο Κύκλωμα κατά Tevenn Tv Tv Tv Tv Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 3 Θεώρημα Norton Κάθε γραμμικό κύκλωμα δύο ακροδεκτών μπορεί να αντικατασταθεί με μία πηγή ρεύματος Nrt ίσο με το ρεύμα βραχκκλώματος μεταξύ των ακροδεκτών, παράλληλα με την αντίσταση Nrt πο φαίνεται από τος ακροδέκτες ατούς. Γιαναβρούμετην Nrt θεωρούμε μηδενισμένες όλες τις πηγές (βραχκκλωμένες όλες τις πηγές τάσης και ανοικτοκκλωμένες όλες τις πηγές ρεύματος). Σνεπώς: Nrt Tv! Γραμμικό Κύκλωμα Nrt = // Ισοδύναμο Κύκλωμα κατά Norton Nrt Nrt Ι Nrt Nrt Nrt Tv Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 3 6

Παράδειγμα Ισοδύναμο κύκλωμα κατά Tevenn: = Αρχικό Κύκλωμα =0KΩ =KΩ Βήματα =0KΩ Τ = // = Τ =KΩ Τελικό Ισοδύναμο Κύκλωμα T T.09 T T 0KΩ Τ =0KΩ Τ =.09 Τ end Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 33 Παράμετροι Δίθρων Δικτωμάτων Ι Ι Γραμμικό Δίθρο Δικτύωμα Ένα δίθρο δικτύωμα χαρακτηρίζεται από 4 μεταβλητές:,, και. Για γραμμικό δίθρο, δύο από ατές μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μεταβλητές διέγερσης (π.χ., ) και δύο ως μεταβλητές απόκρισης (π.χ., ). Έτσι μπορούμε να γράψομε: y y y y Λαμβάνοντας πόψιν ποιες από τις δύο μεταβλητές χρησιμοποιούνται ως μεταβλητές διέγερσης, διάφορα σύνολα από εξισώσεις και παραμέτρος μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την περιγραφή το δίθρο. Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 34 7

Οι y Παράμετροι Ι Ι Γραμμικό Δίθρο Δικτύωμα y y y y Ι Ι y 0 y 0 Ι Ι y 0 y 0 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 35 y Παράμετροι Ισοδύναμο Κύκλωμα Θύρα Εισό όδο y y y y Θύρ α Εξόδο y Σύνθετη Αγωγιμότητα y 0 Εισόδο 0 Διαγωγιμότητα (Βραχκκλώματος) ρ χ μ y 0 Διαγωγιμότητα Ανάδρασης y 0 Σύνθετη Αγωγιμότητα Εξόδο Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 36 8

Οι z Παράμετροι Γραμμικό Δίθρο Δικτύωμα Ι Ι z z z z Ι z 0 Ι z 0 z 0 Ι z 0 Ι Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 37 z Παράμετροι Ισοδύναμο Κύκλωμα Θύρα Εισό όδο z z z z Θύρ α Εξόδο z Σύνθετη Αντίσταση Εισόδο z 0 0 Διαντίσταση (Ανοικτού Κκλώματος) z 0 Διαντίσταση Ανάδρασης z 0 Σύνθετη Αντίσταση Εξόδο Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 38 9

Οι Παράμετροι Ι Γραμμικό Δίθρο Δικτύωμα Ι Ι 0 Ι 0 Ι 0 0 Ι Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 39 Παράμετροι Ισοδύναμο Κύκλωμα Θύρα Εισό όδο Θύρ α Εξόδο Σύνθετη Αντίσταση Εισόδο 0 0 Κέρδος (Απολαβή) Ρεύματος (Βραχκκλώματος) 0 Αντίστροφη Ενίσχση Τάσης 0 Σύνθετη Αγωγιμότητα Εξόδο Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 40 0

Οι g Παράμετροι Ι Γραμμικό Δίθρο Δικτύωμα g g g g Ι g 0 g 0 Ι g 0 Ι g 0 Ι Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 4 g Παράμετροι Ισοδύναμο Κύκλωμα Θύρα Εισό όδο g g g g Θύρ α Εξόδο g Σύνθετη Αγωγιμότητα Εισόδο g 0 0 Κέρδος (Απολαβή) Τάσης (Ανοικτού Κκλώματος) g 0 Αντίστροφη Ενίσχση Ρεύματος g 0 Σύνθετη Αντίσταση Εξόδο Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 4

Παράδειγμα 3 () Στο κύκλωμα το σχήματος πολογίστε τις τιμές των παραμέτρων. Δίδεται ότι: r x =00Ω, r π =.5KΩ, r μ =0ΜΩ, r o =00KΩ, g m =40mA/. Δίθρο Δικτύωμα Β r x r μ Θύρα π r π r o Θύρα Ε g m π Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 43 0 Παράδειγμα 3 (Ι) Για τον πολογισμό της θέτομε =0, δηλ. και E βραχκκλωμένα. Β r x r μ π r π g m π r o =0 Ε Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 44

0 Παράδειγμα 3 (Ι) ) Το ισοδύναμο κύκλωμα μετά την απλοποίηση είναι. Οι r μ και r π είναι παράλληλα σνδεδεμένες μεταξύ τος. Νόμος Om r r x r r r r x r r r r.6k Β r x r μ π r π g m r o =0 Ε Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 45 Παράδειγμα 3 () 0 Για τον πολογισμό της ανοικτοκκλώνομε τα Β και Ε, δηλ. =0. Σνεπώς π. =0 Β r x Γραμμικό κύκλωμα Εφαρμογή Θεωρήματος Tevenn r μ π π r π g m π r o Ε Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 46 3

Παράδειγμα 3 () 0 Η τάση μεταξύ των ακροδεκτών και Ε είναι ίση με. Σνεπώς Tevenn. =0 Β Η r Tevenn πολογίζεται αν βραχκκλώσομε την πηγή τάσης και ανοικτοκκλώσομε την πηγή ρεύματος. Σνεπώς r Tevenn = 0. r x π r π r μ Ε g m π r o Tevenn r Tevenn 0 Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 47 Παράδειγμα 3 () 0 Στον κλειστό βρόγχο πο σημειώνομε πάρχει ένας διαιρέτης τάσης. =0 Β r x r 4.50 r r r r r μ r π r π Ισοδύναμο κατά Tevenn Ε Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 48 4

0 Παράδειγμα 3 (Ι) Για τον πολογισμό της θέτομε =0, δηλ. και E βραχκκλωμένα. Β Σνεπώς η r o παραλείπεται με αποτέλεσμα: = g m π. Παράλληλα, το ρεύμα μέσα από την r μ είναι μηδενικό (KL). Σνεπώς: π = r π. gm gm r gm r 00 r x r μ π r π g m π r o =0 Ε Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 49 Παράδειγμα 3 () 0 Για τον πολογισμό της ανοικτοκκλώνομε τα Β και Ε, δηλ. =0. Με βάση τον KL στο θα ισχύει: gm r (r o r ) Οι αντιστάσεις r μ και r π είναι εν σειρά σνδεδεμένες, ενώ οι r o και (r μ r π ) είναι εν παραλλήλω σνδεδεμένες. Σνεπώς (Ν. Om): gm =0 ro //(r r ) Β r x r μ Ε Νόμος Om π r g π r o ro (r r ) m π ro (r r ) Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 50 5

Παράδειγμα 3 (Χ) r Όπως και στην περίπτωση () ισχύει ότι: r r Σνεπώς KL: =0 Β g r x 0 m r r r ro (r r ) r (r r ) o r μ g m r r r (διαιρέτης τάσης) ro (r r (r o r ) r ) 5 0 π r π g m π r o Ε Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 5 Παράδειγμα 3 (Χ) Ισοδύναμο κύκλωμα παραμέτρων. Β / Ε end Εισαγωγή στη Θεωρία Κκλωμάτων 5 6