05a. Jednostepeni Pojacavaci Sa BJT (10) 2 Od 2

1

Jednostepeni pojačavači sa BJT(nastavak)

23. novembar 2010. Jednostepeni pojačavači sa BJT2

Sadržaj

1. Pojačavač sa zajedničkim emitorom

2. Pojačavač sa zajedničkom bazom

3. Pojačavač sa zajedničkim kolektorom


1. Pojačavač sa zajedničkom bazom

a. Princip radab. DC polarizacijac. Analiza za male signale

i. Ulazna otpornostii. Pojačanjeiii. Izlazna otpornost

d. Analiza u frekvencijskom domenue. Odnosi snagaf. Stabilnost

Pojačavač sa zajedničkom bazom



a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

Ulaz – iE, vEB pobuda u emitorskom koluIzlaz – iC, vCB potrošač u kolektorskom koluFaktor strujnog pojačanja ic/ie

za vi=vcb=0; VCB= const. = VCBM

• Tranzistor radi u aktivnom režimu• Pojačava male signale (u okolini radne tačke)• Ne obrće fazu• Pojačanje struje ≈ 1• Pojačavač napona


Q1

0


a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

IC

VCB

IE

VEB

Faktor strujnog pojačanja h21C=ic/ie= αza VCB= const. = VCBM

Ulaz – iE Izlaz – iC



b) DC polarizacija:

RC

12

0

VCC

12

Q1

RE

12

RB1

12

RB2

12



b) DC polarizacija:

0

• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

RC

12

0

VCC

12

Q1

RE

12

RB1

12

RB2

12



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZBb) DC polarizacija:

RC1 2

0

VCC12

Q1RE

1 2

RB11 2

RB21 2



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZBb) DC polarizacija:

RC1 2

0

VCC12

Q1RE

1 2



b) DC polarizacija:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

Vg

Q1RC

1 2

Rg1 2

VCC

12

CS2

Rp

12

RE1 2

0

CS1

VEE

12



c) Analiza za male signale

0

CS2

CS1

Q1

Vg

Rp

12 VCC

12

VEE

12

RE1 2

RC1 2

Rg1 2

VEE i VCC kratak spoj; CS1 i CS2 kratak spoj;



RE

12

RC

12

Q1Rg

1 2

0

Rp

12

Vg

Pojačavač


Pobuda Potrošač


c) Analiza za male signale –zamena h-parametrima

iu

vu

ie

vb

ic

vc

ii

vi

h11b

h12bvc

h21bie

h22b

Ekvivalentna šema ista kao za ZE, samo su he-parametari zamenjeni sa hb-parametrima i RE umesto RB


Rg12

RE

12

0

121 2

RC

12

VgRp

12


h11

Rg

Vg

ic=h21 ib

0

RpRB

RC

h11b

h21bie

c) Analiza za male signale –zamena h-parametrima; h12b=0, h22b=0

iu

vu

ie

vb

ic

vc

ii

vi

0 0, za /1 u22 ===∞→= bCibit ivRRhR

Ru=h11b

Ri=

Ao=

RC

(h21bRc/h11b)0

12

12

Ce

eC

b

b

pu

io R

hhR

hh

RvvA

11

21

11

21 ≈=∞→

=e

eb

u

uu h

hhivR

21

1111 1+

=≈=



c) Analiza za male signale –zamena h-parametrima; h12=0, h22=0

Ci RR =

Ru=h11b

Ri=

Ao=

RC

(h21bRc/h11b)0

12

12

Ce

eo R

hhA

11

21≈

e

eb

u

uu h

hhivR

21

1111 1+

=≈=Mala ulazna otpornost

Veliko naponsko pojačanje (kao ZE)

NE obrće fazu

Relativno velika izlazna otpornost (kao ZE)

αβ

β=

+≈

1SSAStrujno pojačanje ≈1



c) Analiza za male signale –zamena T- modelom



0

12

12

c) Analiza za male signale –zamena T-modelom

Ci RR =

Ru=re

Ri=

Ao=

RC

gmRc

CmCe

Ce

eo RgR

rR

hhA ==≈

α

11

21

ee

ebu r

hhhR =+

=≈21

1111 1

Mala ulazna otpornost

Veliko naponsko pojačanje (kao ZE)

NE obrće fazu

Relativno velika izlazna otpornost (kao ZE)

11

≈=+

≈ αβ

βSSAStrujno pojačanje ≈1



Primena:Ograničena zbog veoma male ulazne otpornosti:


uu

uCm

g

u

u

p

g

pu RR

RRgvv

vv

vv

A+

===

• VF signali priključeni preko koaksialnog kabla(da bi se sprečila refleksija signala - prilagođenje po impedansi Zc=50-75Ω)

Strujni bafer – jedinično strujno pojačanje – prilagođenje male u veliku izlaznu otpornost.

( ) 425252510101040)( 33 ≈⋅⋅⋅== −

g

pu v

vA


1. Pojačavač sa zajedničkim kolektorom

a. Princip radab. DC polarizacijac. Analiza za male signale

i. Ulazna otpornostii. Pojačanjeiii. Izlazna otpornost

d. Analiza u frekvencijskom domenue. Odnosi snagaf. Stabilnost

Pojačavač sa zajedničkim kolektorom



a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZC

Ulaz – ib, vBC pobuda u baznom kolu (B-C)Izlaz – iE, vEC potrošač u emitorskom kolu (E-C)Faktor strujnog pojačanja ie/ib

za vi=vec=0; VEC= const. = VECM

• Tranzistor radi u aktivnom režimu• Nije unilateralan h12c≈1• Ne obrće fazu• Pojačanje napona ≈ 1• Pojačanje struje ≈ 1+β


Q1

0


a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZC

IE

VEC

IB

VBC

Faktor strujnog pojačanja h21C=ic/ie= αza VCB= const. = VCBM

Ulaz – iB, vBC

Izlaz – iC, vEC


Q1

RE

12

RB2

12

RC

12

VCC

12

0

RB1

12

Pojačavač sa zajedničkim kolektoromb) DC polarizacija:

0

• Tranzistor radi u konfiguraciji ZC



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZCb) DC polarizacija:

0

Q1

RB1

12

VCC

12

RE

12

RC

12

RB2

12



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZCb) DC polarizacija:

RE

12

RB2

12

VCC

12

0

RB1

12

Q1



b) DC polarizacija:

RB11

2

Q1

0

VCC

12

CS1

VBB

12

Rp

12

Vg

CS2Rg1 2

RE

12


RB1

12

Q1

0

VCC

12

CS1

VBB

12

Rp

12

Vg

CS2Rg1 2

RE

12



VEE i VBB kratak spoj;

CS1 i CS2 kratak spoj;



Pojačavač


Pobuda Potrošač

RB

12

Q1

0

Rp

12Vg

RE

12

Rg1 2


c) Analiza za male signale –zamena h-parametrima

iu

vu

ib

vb

ie

vc

ii

viRC

12

Rp

12

Vg RB

12

12

12

Rg12

0

h11c

h12cvec

h21cib

h22c

Ekvivalentna šema ista kao za ZE, samo su he-parametari zamenjeni sa hc-parametrima; RE umesto RC


RERB



1 2

0

RE

12

RB

12

h11c

h21cib

iu

vu

ib

vb

ie

ve

ii

viRu=?

Ri=

Ao=

?

?0

12

12

EeeESSccb

uut RhhRAhh

ivR )1( 21111211 ++≈+==


h12cve

ecb

eSS hh

iiA 2121 1+=−≈=



1 2

0

RE

12

RB

12

h11c

h21cie

iu

vu

ib

vb

ie

ve

ii

vi

Ri=

Ao≈1

?

0

12

12

11≈<oA

EutButu RhRRRR 21≈≈=


h12cve

Eee

Eeo Rhh

RhA)1(

)1(

2111

21

+++

≈

ccEc

c

uu

io hhRh

h

ivvA

211211

21

/0

−−=

==

Ru≈h21eRE



1 2

0

RE

12

RB

12

h11c

h21cie

iu

vu

ib

vb

ie

ve

ii

vi

Ri=h11e/h21e

0

12

12

)1(,

)1()/(1

21

11

1121

11

112112 e

e

eBge

egB

cgBcce

eit h

h

hRRh

hRRhRRhhi

vR+

≈<<

+

+≈

+−≈=


h12cve

e

eitEiti h

hRRRR21

11≈≈=

Ao≈1

Ru≈h21eRE



1 11

11

e

eBgi h

hRRR

+

+=

1≈oA

PEeeu RRhhR )1( 2111 ++≈Velika ulazna otpornost

Naponsko pojačanje ≈1

NE obrće fazu

Mala izlazna otpornost (kao ZE)

β+≈1SSAStrujno pojačanje


Ri=h11e/h21e

0

12

12

Ao≈1

Ru≈h21eRE


c) Analiza za male signale –zamena T- modelom


Rg

αie

vg RBRp

re

Rg

RB

Rp


c) Analiza za male signale –zamena T-modelom


1 β+

+= eBg

i

rRRR

1≈oA

))(1( Peu RrR +++≈ βVelika ulazna otpornost

Naponsko pojačanje ≈1

NE obrće fazu

Mala izlazna otpornost (kao ZE)

β+≈1SSAStrujno pojačanje

Ri=h11e/h21e

0

12

12

Ao≈1

Ru≈βRp


Domaći:Za pojačavač sa prethodne slike, kod koga je Rg=10k, Rp=1k,

I=5mA, RB=40k, β=100 i VA=100V, naći Rut, Ru, Ao, A i Ri.Kolika je maksimalna vrednost amplitude izlaznog prostoperiodičnog signala pri kojoj tranzistor neće ući u oblast zakočenja? Koliki se napon na izlazu očekuje ako je amplituda napona vbe ograničena na 10mV. Koliko će biti naponsko pojačanje kada je Rp=2k i Rp=500Ω?


Rešenje:96.7k; 28.3k; 0.735 V/V; 0.8 V/V, 84 W; 5 V; 1.9 V; 0.768 V/V; 0.685 V/V.


Primena:Kao bafer između generatora (pojačavača) sa velikom unutrašnjom otpornošću i potrošača sa malom otpornošću.

Obično izlazni stepen u pojačavačkom lancu koji se vezuje za potrošač male otpornosti.



Rezime:1. Zajednički emitor


Rg

vi

Rp

vg vu

Ru

Ri

)1( eBBu rRrRR βπ +==

)( )( pCmpCom RRgRRrgA −≈−=

CCoi RRrR ≈=

)(

)(

g

pCu

pCmgB

Bu

RrRR

A

RRgRrR

rRA

+−≅

+−=

π

π

π

β

β−≡−= umSS RgA


Rezime:1.a Zajednički emitor sa otpornikom u emitoru

Jednostepeni pojačavači sa BJT

Rg

vi

Rp

vg vu

Ru

Ri

) )(1( EeBu RrRR ++= β

1

)(

Em

pCm Rg

RRgA

+−≈=

Ci RR ≈

) )(1(

)(

Eeg

pCu RrR

RRA

+++−≅

ββ

RECE


Rezime:2. Zajednička baza


Rg

vi

Rp

vg vu

Ru

Ri

)( pCm RRgA =

Ci RR ≈

)(

eg

pCu rR

RRA

+≅α

α≡SSA

eu rR =


Rezime:3. Zajednički kolektor


Rg

vi

Rp

vg vu

Ru

Ri

1 <≈+

=ep

p

rRR

A

β++≈

1Bg

ei

RRrR

1

peBg

p

Bg

Bu

RrRR

RRR

RA++

+

+≅

ββ+≡1 SSA

) )(1( peBu RrRR ++≈ β


Rezime:

• Tranzistori rade u aktivnom režimu: BE direktno; CE inverzno; Ic=Isexp(vbe/VT); Ib=Ic/ββ=α/(1-α); α=β/(1+β)

• Za male signale tranzistor se ponaša kao naponom kontrolisani strujni izvor sa gm=IC/VT. Otpornost između B-E sa strane baze rπ=β/gm [kΩ]

• Pri DC polarizaciji važno je da Ic što manje zavisi od β.



Rezime:• Konfiguracija sa zajedničkim emitorom:

E je na masi za naizmenični signal; Ulazni signal se dovodi na B;Izlazni signal uzima se sa C;Obrće fazu;Veliko pojačanje napona;Relativno velika ulazna otpornost;Relativno velika izlazna otpornost; Otpornost RE povećava ulaznu otpornost na račun smanjenja naponskog pojačanja



Rezime:• Konfiguracija sa zajedničkom bazom:

B je na masi za naizmenični signal; Ulazni signal se dovodi na E;Izlazni signal uzima se sa C;Ne obrće fazu;Veliko pojačanje napona;Veoma mala ulazna otpornost;Relativno velika izlazna otpornost (strujni bafer)



Rezime:• Konfiguracija sa zajedničkim kolektorom:

C je na masi za naizmenični signal; Ulazni signal se dovodi na B;Izlazni signal uzima se sa E;Ne obrće fazu;Pojačanje napona ≈ 1Velika ulazna otpornost;Mala izlazna otpornost (naponski bafer)



Idealni operacioni pojačavač

Sledećeg časa

Jednostepeni MOSFET pojačavači

05a. Jednostepeni Pojacavaci Sa BJT (10) 2 Od 2

Documents

Transcript of 05a. Jednostepeni Pojacavaci Sa BJT (10) 2 Od 2