SVEČILIŠTE ZAGEB FAKLTET POMETNIH ZNANOSTI predme: Nasavnik: Prof. dr. sc. Zvonko Kavran zvonko.kavran@fpz.hr * Auorizirana predavanja 2016. 1
jecaj nelinearnih karakerisika komponenaa na rad elekroničkih sklopova Elekroničke komponene kao npr. diode, ranzisori nelinearne su komponene Opor ima linearnu karakerisiku (ma) 50 40 30 20 10 Nelinearna karakerisika Linearna karakerisika 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 u d (V) i d = T qud / ηkt ud / m I0( e 1) = I0( e 1) Sruja kroz diodu everzna sruja zasićenja Napon na diodi Koeficijen ovisan o iznosu sruje kroz diodu Naponski ekvivalen emperaure 2
Osiromašeno područje u d p n pn spoj p n p n u d Propusno polariziran spoj (osiromašeno područje odnosno barijera se smanjuje) Nepropusno polariziran spoj (osiromašeno područje odnosno barijera se povećava) 3
Poluvodičku diodu čini pn spoj Anoda p srana u d Idealna dioda u d Kaoda n srana 0 u d u d 0 u η u d γ r n r p Nagib=1/r r Nagib=1/r f Segmenirani linearni model γ u d 0 u η u d 4
Analiza rada nelinearnih elekroničkih sklopova grafički prisup analiički prisup Vrijedi princip superpozicije 1. Saička analiza Analiza sklopa za isosmjerna uvjee rada, odreñuje se saička radna očka 2. Dinamička analiza Analiza sklopa za izmjenične uvjee rada, odreñuju se parameri nelinearne komponene (koji ovise o položaju radne očke) 5
Primjer: odredie sruju I napon 1 analiičkim i grafičkim posupkom Zadano: =15V, 1=500Ω, 2=1000 Ω = I( 2) 10mA 1 = = I 5V 1 1 = Grafički posupak Karakerisika porošača (1) Karakerisika izvora (,2)
adni pravac, saička radna očka u u d T ut u = u d i d Za slučaj isosmjernog napona = DQ I DQ T T / T Karakerisika diode adna očka Q( I DQ, DQ) adna očka odreñuje isosmjerni napon i sruju diode!! 0 Q adni pravac Nagib=1/ T u d 7
Dinamička analiza Nelinearni elemen (u ovom slučaju dioda) u shemi se prikazuje kao opornik vrijednosi opora r d r d se zove dinamički opor, njegova vrijednos ovisi o položaju radne očke, (odreñuje se kao derivacija napona po srujiode) r d = i d 1 / u d Q ηkt = q( I Q I 0 ) 0 Srujni krug s diodom, isosmjernim 8 i izmjeničnim izvorom
Posupak analize rada nelinerane komponene Saička analiza Dinamička analiza jecaj položaja radne očke na iznos ampliude izmjenične sruje uz isu ampliudu izmjeničnog napona
Primjer: odredie saičku radnu očku Q, granične pomake radnoga pravca, e efekivnu vrijednos izmjeničnoga napona na porošaču p=5ω G=1V, gm=0,1v, g=5ω u g = gm sinω 100 I( ) G G = D P Saički radni pravac
Nadomjesna shema diode ZAPAMTITI: ovisi o položaju radne očke I r d 0.04V = = = 2. 35Ω I 17mA 0.1/ g ef = = = 5. 73 g rd p 12.35 2 ma p = Ief p = 28. 6mV
Osnovni sklopovi s diodom Ispravljači poluvalni punovalni u d u() u T () u 0 ( ) = 0 cosω u T ut Poluvalno ispravljeni napon
u() Punovalni ispravljač D 2 D 1 D 1 D 2 T u T () u() u T () Punovalno ispravljeni napon
koliko se želi smanjii fakor valovios napona dodaje se kondenzaor. u() D 2 D 1 D 1 D 2 T Grazeov spoj u T () C u T () 1 2 3 4 D 1 vodi D 2 vodi Filrirani izlaz Punjenje kondenzaora C 1 e C = C
Deekor signala [ A A cos( ω ) ] u( ) 0 m m cosω 0 = u() C T u T () Izlazni signal u T ( ) = A cos( ω ) m m 15
egulaori napona Za napajanje elekroničkih sklopova porebni su izvori isosmjernog napona ili sruje. Poreban je očan(salan) iznos napona napajanja, koji je neovisan o vanjskim ujecajima, promjenama u naponu gradske mreže, promjenama napona akumulaora ili baerije. egulaori nepona osiguravaju konsanan napon napajanja elekoničkih sklopova Transformaor Filriranje Kondenzaor Gradska mreža Porošač Ispravljanje Dioda Sabilizaor Zener dioda
Sabilizaor napona Zener dioda g I g I Z I T T I Z. max I Z. min Z nišenje Prag u I = I = g g,max Z I Z,max I = I g I = g,min Z Z T,min I Z,min g,max I Z,max Z T,min g,min Z Z I Z,min Najveći iznos sruje kroz diodu Najmanji iznos sruje kroz diodu 17