Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza













Etaje compuse cu tranzistoare bipolare si unipolare

tehnica mecanica











ALTE DOCUMENTE

ACTIONARI ELECTRICE
Evaluare Telecomunicatii
EXPLOATARE SI INTRETINERE;
Fisa Tehnologica pentru reperul : PLACA
Manevra de ancorare si de plecare de la ancora a navei
Caracteristicile uleiurilor hidraulice
TEST GRILA 1-SISTEMUL MODERATORULUI
INSTRUCTIUNE DE LUCRU Evidenta, urmarirea, analiza si rezolvarea sesizarilor si/sau reclamatiilor la instalatiile de alimentare cu GPL, montate pe aut
CAIET DE SARCINI instalatii electrice
PREVEDERI SPECIFICE CONSTRUCTIILOR DIN OTEL


Etaje compuse cu tranzistoare bipolare si unipolare

Exista grupuri de cate doua etaje elementare cu TB care se intalnesc frecvent in amplificatoarele cu componente discrete sau integrate. Polarizarea tranzistoarelor celor doua etaje este inseparabila si de aceea este convenabil sa fie privite ca un unic etaj, numit etaj compus.

1. Etaje compuse cu tranzistor bipolar de tip CC- EC si CC-CC

Schema de principiu a etajului compus CC-EC este prezentata in figura 1.19. Tot in aceasta figura este prezentata si schema echivalenta de semnal mic a etajului.

Principalele caracteristici ale acestui etaj, evaluate in banda de frecvente, sunt prezentate in continuare.

·        Impedanta de intrare este cea a unui etaj CC ce are ca sarcina rezistenta de intrare a etajului EC, adica

                                  (1.51)

 in care  este rezistenta echivalenta a divizorului de polarizare din baza tranzistorului T ’ (nereprezentat in schema de principiu din figura 1.19).

Rezistenta de intrare in tranzistorul T ’ este mare, de ordinul zecilor de KΩ.


Figura 1.19. Etajul compus CC-EC

·        Impedanta de iesire este cea a etajului EC, adica:

                                                                     (1.52)

Valoarea acesteia este moderata.

Ca urmare etajul poate fi privit ca un amplificator transadmitanta daca lucreaza pe o rezistenta de sarcina de ordinul kΩ si rezistenta RC este rezistenta unei surse de curent (de valoare foarte mare).

·        Transadmitanta etajului este:

          (1.53)

·        Amplificarea in tensiune este data practic numai de etajul CC, adica:

                                 (1.54)

in care .

·         Amplificarea in curent este data de ambele etaje si este:

    (1.55)

Schema de principiu a etajului compus CC-CC este prezentata in figura 1.20. Tot in aceasta figura este prezentata si schema echivalenta de semnal mic a etajului. Rezistenta de sarcina se conecteaza in emitorul celui de-al doilea transistor.

Principalele caracteristici in banda ale acestui etaj sunt prezentate in continuare.

·        Rezistenta de intrare este cea a unui etaj CC ce are ca sarcina rezistenta de intrare a etajului CC, adica

                    (1.56)

in care  este rezistenta echivalenta a divizorului de polarizare din baza tranzistorului T ’ (nereprezentat in schema de principiu din figura 1.20).

Rezistenta de intrare in tranzistorul T ’ este mare, de ordinul sutelor de kΩ, dar din pacate este scurtcircuitata de rezistenta echivalenta a divizorului de polarizare RB, care are o valoare moderata. Utilizand tehnica boostrap putem practic elimina efectul rezistentei RB.

·        Rezistenta de iesire este rezistenta de iesire a tranzistorului T ’’ aflat in conexiune CC, adica:

                                                                         (1.57)

Valoarea rezistentei de intrare este foarte mica.

Cu o rezistenta de intrare foarte mare (in cazul utilizarii tehnicii boostrap) si o rezistenta de iesire foarte mica, acest etaj compus poate fi privit ca un amplificator ideal de tensiune, dar cu o amplificare subunitara. Etajul amplifica insa in curent, oferind o valoare semnificativa a acesteia deoarece ambele tranzistoare amplifica in curent.


Figura 1.20. Etajul compus CC-CC

·        Amplificarea in tensiune este:

   (1.58)

·        Amplificarea in curent este:

    (1.59)

Un caz particular al circuitului din figura 1.20 il reprezinta conexiunea Darlington prezentata in figura 1.21. Aceasta conexiune poate fi echivalata cu un tranzistor (numit transistor Darlington). Parametrii hibrizi ai tranzistorului echivalent se determina prin inlocuirea tranzistoarelor T ’ si T ’’ cu circuitele lor echivalente. Pentru simplificarea calculelor vom neglija in cele ce urmeaza parametrul hre pentru ambele tranzistoare. Obtinem astfel:

   (1.60)

(1.61)

(1.62)


Figura 1.21. Conexiunea Darlington

Asa cum releva relatiile d 525j96f e mai sus, tranzistorul echivalent are rezistenta de intrare mult mai mare ca a unui transistor obisnuit, factorul de amplificare in curent aproximativ egal cu produsul factorilor de amplificare in curent ai celor doua tranzistoare si admitanta de iesire cu intrarea in gol este data practic de tranzistorul T ’’.

2. Etaje cascod

Etajul cascod este un etaj compus din doua tranzistoare, primul in conexiune EC si cel de al doilea in conexiune BC daca tranzistoarele sunt bipolare, respectiv primul in conexiune sursa comuna (SC) si cel de al doilea in conexiune grila comuna (GC) daca tranzistoarele sunt unipolare. Cele doua tipuri de tranzistoare, bipolar si unipolar, pot fi combinate obtinandu-se astfel doua tipuri de etaje cascod: primul in care tranzistorul bipolar este in conexiune EC, iar tranzistorul unipolar in conexiune GC si cel de-al doilea in care tranzistorul unipolar este in conexiune SC, iar tranzistorul bipolar este in conexiune BC. 

2.1. Etaj cascod cu tranzistoare bipolare

In figura 1.22 sunt prezentate cele doua versiuni ale acestui tip de etaj de amplificare. Schema echivalenta de semnal mic, corespunzatoare ambelor variante de polarizare, valabila in banda de frecvente a etajului, este prezentata in figura 1.23. In aceasta schema efectul rezistentelor rμ1 si rμ2 a fost neglijat.

Principalele caracteristici in banda ale acestui etaj sunt evaluate in continuare.

·        Impedanta de intrare este cea a unui etaj EC si ca atare valoarea acesteia este moderata, adica

                                                      (1.63)

Ca atare, etajul cascod poate fi atacat atat in tensiune cat si in curent.


Figura 1.22. Etaje cascod


Figura 1.23. Schema echivalenta de semnal mic a unui etaj cascod in banda

Ca atare, etajul cascod poate fi atacat atat in tensiune cat si in curent.

·        Impedanta de iesire se evalueaza pe schema din figura 1.23 considerandu-se generatorul de semnal pasivizat. Pasivizarea generatorului de semnal implica anularea tensiunii .

   (1.64)

Se observa ca valoarea rezistentei de iesire din transistor este foarte mare, de ordinul zecilor de MΩ. Ca atare, considerand RC drept rezistenta de sarcina, putem considera ca amplificatorul poate fi citit in curent. Daca rezistenta RC face parte din circuitul de polarizare, atunci rezistenta de iesire este moderata ().

In consecinta, se vor evalua toate cele patru tipuri de amplificare.

·         Amplificarea de tensiune este:

                                                                  (1.65)

Amplificarea de tensiune a primului etaj este:

                                    (1.66)

in care  reprezinta rezistenta de intrare in cel de-al doilea transistor si a carei expresie, determinata prin neglijarea efectului rezistentei r02, este:

                                          (1.67)

Valoarea acestei rezistente este dependenta de polarizare si este mult mai mica decat cea a rezistentei r01. Ca atare, amplificarea primului etaj devine:

,                                              (1.68)

iar daca parametrii tranzistoarelor sunt identici atunci

.                                                                                   (1.69)

Amplificarea de tensiune a celui de-al doilea etaj este:

   (1.70)

In consecinta, amplificarea totala a etajului cascod este:

                   (1.71)

Relatia (1.71) arata ca etajul cascod, din punct de vedere al amplificarii in tensiune, se comporta ca un etaj emitor comun.

Daca etajul functioneaza in gol, atunci amplificarea acestuia este:

                                                        (1.72)

Asa cum indica relatia de mai sus, amplificarea de tensiune in gol are valori foarte ridicate. Functionarea in conditii apropiate de gol a etajului cascod este posibila daca se foloseste, in locul rezistentei RC, o sarcina activa (de exemplu o sursa de curent), care ofera o rezistenta foarte mare in curent alternativ si, de asemenea, o valoare dorita a caderii de tensiune continue pe aceasta.

·         Amplificarea de curent se determina inlocuind in schema echivalenta din figura 1.23 generatorul de tensiune cu unul de curent si considerand ca sarcina rezistenta RC. Obtinem astfel:

                                                              (1.73)

Raportul  se evalueaza inlocuind in relatia  (1.70) pe  cu expresia din relatia (1.73):

(1.74)

Amplificarea in curent a etajului cascod este deci:

              (1.75)

Relatia de mai sus indica faptul ca, si din punct de vedere al amplificarii in  curent, etajul cascod se comporta ca un etaj emitor comun.

·         Amplificarea de transadmitanta se determina considerand rezistenta din colectorul tranzistorului T2 drept sarcina:

                                             (1.76)

·         Amplificarea de transadmitanta se determina inlocuind in schema echivalenta din figura 1.23 generatorul de tensiune cu unul de curent:

                         (1.77)

Concluzii

Etajul de amplificare cascod prezinta in banda aproximativ aceleasi performante de amplificare (tensiune, curent, transimpedanta si transadmitanta), precum si aceeasi impedanta de intrare, ca un etaj cu transistor bipolar in conexiune EC, dar prezinta suplimentar urmatoarele avantaje:

- atunci cand etajul functioneaza ca amplificator de curent sau de transadmitanta, rezistenta de iesire este  mult mai mare ca cea a unui etaj EC (aproximativ cu doua ordine de marime);

- amplificarea de tensiune in gol are valori foarte ridicate, de ordinul 105 pentru curenti de colector de ordinul miliamperilor;

- tensiunea la iesire poate avea amplitudine mai mare decat in cazul etajului EC, deoarece tranzistorul T2 functioneaza in conexiune CC, caz in care tensiunea limita este mult mai mare.

Si la frecvente inalte etajul cascod prezinta avantaje fata de cel EC. Pentru a le evidentia consideram schema echivalenta la frecvente inalte a etajului cascod prezentata in figura 1.24.


Figura 1.24. Schema echivalenta de semnal mic a etajului cascod la frecvente inalte

Pentru a evalua capacitatea de intrare caracteristica acestui etaj aplicam teorema lui Miller capacitorului Cμ1. Obtinem astfel cele doua efecte capacitive de pe intrarea, respectiv iesirea, primului etaj de amplificare:

                                                                                   (1.78)

Relatia (1.78) arata faptul ca efectul Miller este slab. Ca atare, capacitatea de intrare a etajului va fi mai mica decat cea a etajului EC:

                                                                                  (1.79)

Frecventa limita superioara a etajului va fi:

                        (1.80)

Concluzia este ca etajul cascod este un etaj de banda larga.

2.2. Etaje cascod cu tranzistoare unipolare

Schema unui etaj cascod cu TECJ-uri este prezentata in figura 1.25. Tot in aceasta figura este prezentata si schema echivalenta de semnal mic valabila in banda de frecvente a etajului, utilizata pentru determinarea performantelor acestuia.

·      Impedanta de iesire a etajului este mare, de ordinul sutelor de kΩ÷MΩ,

                                                                                                 (1.81)

deci etajul se ataca in tensiune.

·      Impedanta de iesire este:

                                                                                              (1.82)

       (1.83)

Relatiile (1.82) si (1.83) releva urmatoarele:

- daca rezistenta RD apartine etajului atunci valoarea rezistentei de iesire este moderata  si etajul poate fi „citit” in tensiune;

- daca rezistenta RD nu apartine etajului atunci valoarea rezistentei de iesire este foarte mare  si etajul poate fi „citit” in curent.

·      Amplificarea in tensiune este:

                                                                 (1.84)


Figura 1.25. Etaj cascod cu tranzistoare unipolare

Amplificarea primului etaj este:

                            (1.85)

in care  reprezinta rezistenta de intrare in tranzistorul T2

                            (1.86)

Pentru evaluarea raportului  se aplica teorema lui Kirchhoff ochiului de iesire in scopul determinarii raportului :

    (1.87)

Aplicand teorema lui Kirchhoff nodului din sursa tranzistorului T2 obtinem:

             (1.88)

Expresia analitica a  este:

                         (1.89)

Obtinem astfel:

                                               (1.90)

Amplificarea celui de al doilea etaj este:

                                                     (1.91)

Inlocuind in (1.91) relatia (1.88) obtinem

                                           (1.92)

Din expresiile (1.90) si (1.92) se determina amplificarea in tensiune a etajului cascod:

                                                                         (1.93)

·      Amplificarea transadmitanta a etajului cascod cu tranzistoare unipolare, determinata considerand rezistenta RD drept sarcina. este:

         (1.94)

In concluzie, particularitatile etajului in banda sunt urmatoarele:

(1) rezistenta de intrare in tranzistorul T1 si deci si rezistenta de intrare in etaj sunt foarte mari (cu circa doua ordine de marime mai mari ca cele ale etajului cascod cu TB);

(2) rezistenta de iesire din tranzistorul T2 este foarte mare, deci acest etaj este un foarte bun amplificator transadmitanta;

(3) atat admitanta de transfer cat si amplificarea in tensiune (pentru aceeasi sarcina RD//RL = RC//RL) sunt mai mici deoarece, la acelasi curent de polarizare panta tranzistorului unipolar (gmTU) este considerabil mai mica decat cea a tranzistorului bipolar (gmTB);

(4) amplitudinea semnalului pe sarcina poate sa fie mare, fiind limitata doar de strapungerea transistorului T2 intre drena si sursa;

(5) banda de frecvente a etajului este larga deoarece efectul Miller al capacitatii Cgd1 este redus ().

2.3. Etaje cascod cu tranzistor bipolar si tranzistor unipolar

Etajele cascod cu TB si TU sunt de doua tipuri: (1) etaj cascod in care tranzistorul T1 este unipolar si tranzistorul T2 este bipolar, (2) etaj cascod in care tranzistorul T1 este bipolar si tranzistorul T2 este unipolar.

Schema de polarizare si cea de semnal mic, in banda, ale primului tip de etaj cascod sunt prezentate in figura 1.26. Principalele performante ale acestui amplificator sunt determinate in continuare.

·      Impedanta de intrare este data de rezistenta R1 (ce are valori de ordinul MΩ) din grila tranzistorului T1:

,                                                                                                                    (1.95)

deci etajul trebuie atacat in tensiune.

·      Impedanta de iesire este:

,                                                                                             (1.96)

                                       (1.97)

Daca RC face parte din circuit etajul, valoarea rezistentei de iesire este moderata si, de regula, etajul se citeste in tensiune si daca RC nu face parte din circuit, ci este sarcina, rezistenta de iesire este foarte mare si etajul se citeste in curent.


Figura 1.26. Etaj cascod cu TU-SC si TB-BC.

Ca atare etajul poate fi folosit ca amplificator de tensiune sau de transadmitanta.

·      Amplificarea in tensiune este:

                                             (1.98)

Pentru determinarea raportului  se aplica succesiv teorema lui Kirchhoff buclei ochiului de iesire si nodului din emitorul tranzistorului bipolar.

                                                                    (1.99)

Obtinem astfel:

(1.100)

Amplificarea in tensiune a primului etaj este subunitara deoarece, pentru acelasi curent de polarizare panta tranzistorului unipolar, gm1, este considerabil mai mica decat cea a tranzistorului bipolar, gm2, ().

In consecinta, amplificarea in tensiune a etajului este:

                                                       (1.101)

·      Amplificarea de transadmitanta este:

                                                           (1.102)

·      Capacitatea de intrare se determina aplicand teorema lui Miller capacitatii Cgd a TU:

                      (1.103)

Schema de polarizare si cea de semnal mic, in banda, a celui de al doilea tip de etaj cascod sunt prezentate in figura 1.27.

·      Impedanta de intrare este:

,                                                                                           (1.104)

Dependenta sensibila a impedantei de intrare de punctul static de functionare face ca, functie de valoarea acesteia, etajul sa poata fi atacat fie in tensiune, fie in curent.

·      Impedanta de iesire este:

,                                                                                           (1.105)

                 (1.106)


Figura 1.27. Etaj cascod cu TB-EC si TU-GC.

Relatia (1.106) indica faptul ca valoarea rezistentei de iesire este foarte mare, de ordinul zecilor de MΩ pentru curenti de polarizare de ordinul mA.

Ca atare, atunci cand rezistenta RD face parte din circuit, valoarea rezistentei de iesire este moderata () si etajul se „citeste” in tensiune, iar atunci cand RD este rezistenta de sarcina, , „citim” etajul in curent. Deci, etajul poate fi folosit ca amplificator de tensiune sau de transadmitanta.

·      Amplificarea in tensiune este:

      (1.107)

Rezistenta de intrare in tranzistorul T2, , este:

                                                                 (1.108)

Obtinem astfel:

                           (1.109)

Amplificarea in tensiune a primului etaj este supraunitara deoarece, pentru acelasi curent de polarizare panta tranzistorului unipolar (gm2) este considerabil mai mica decat cea a tranzistorului bipolar (gm1).

In consecinta, amplificarea in tensiune a etajului este mai mare decat cea a etajului cascod cu TU-SC si TB-BC:

                                                       (1.110)

·      Amplificarea de transadmitanta este:

                                                          (1.111)

·      Capacitatea de intrare se determina aplicand teorema lui Miller capacitatii Cμ a TB:

                                                (1.112)

Valoarea acestei capacitati este mare comparativ cu cea a etajului cascod cu TU-SC si TB-BC, deci si largimea benzii de frecvente a acestui etaj va fi mai mica decat a celorlalte etaje cascod.

Pentru reducerea tensiunii de alimentare a etajelor cascod se pot utiliza variantele „pliate ale acestora. Ele ofera aceleasi performante in curent alternativ ca si variantele normale. In figura 1.28 este prezentata varianta pliata a etajului cascod cu TU-SC si TB-BC.


Figura 1. 28. Etaj cascod pliat cu TU-SC si TB-BC

3. Etaje compuse cu tranzistoare bipolare de tip CC-BC

In figura 1.29 sunt prezentate schema de polarizare (a1), schema de principiu (b) si schema echivalenta de semnal mic in banda ale unui etaj cu TB de tip CC-BC (c). Etajul este cunoscut si sub denumirea de etaj cu cuplaj pe emitor. Etajul cu cuplaj pe emitor atat in varianta simetrica (amplificator diferential), prezentata in figura 1.29.a1, cat si in varianta asimetrica, este larg folosit in circuitele electronice: amplificatoare, circuite de limitare a semnalului, circuite basculante, circuite logice, oscilatoare.

In continuare sunt evaluate principalele caracteristici ale acestui etaj in banda.

·      Impedanta de intrare este:

,                                                                                                      (1.113)

unde  este rezistenta echivalenta a divizorului din baza si  este rezistenta de intrare in tranzistorul T1.

Expresia rezistentei  este:

                                                     (1.114)

Pentru evaluarea raportului  se aplica teoremele lui Kirchhoff ochiului de iesire si apoi nodului din emitoarele tranzistoarelor. Obtinem astfel:

       (1.115)

RC

V0

CC2

R2

RE

T2

T1

Vi

CC1

+VCC

R1

RB

RC

V0

CC2

R2

IP

T2

T1

Vi

CC1

+VCC

R1

RB

RC

(a1)

(a2)

r02

RB

rπ1

r01

Vbe1

rπ2

Rg

Vg

V

  i

Vbe2

RC

Ri,T2

V0

I

 0

Z0

RL

I’

0

R0,T2

Zi

I

  i

Ri,T1

I’

i

V0

IP

T2

T1

Vi

+VCC

VBB

V0

T2

T1

Vi

CC

BC

(b)

(c)


Figura 1.29. Etaj cu cuplaj pe emitor: (a1) schema de polarizare, (a2) varianta simetrica (etaj diferential), (b) schema de principiu, (c) schema echivalenta de semnal mic in banda

Rezistenta de intrare in tranzistorul T1 este:

                                                                        (1.116)

Valoarea impedantei de intrare este moderata, deci etajul poate fi atacat atat in curent cat si in tensiune.

·      Impedanta de iesire este:

,                                                                                           (1.117)

in care

(1.118)

Ca atare, amplificatorul va fi citit in tensiune cand RC face parte din circuit si in curent cand RC este rezistenta de sarcina.

·      Amplificarea in tensiune este:

                                                                (1.119)

                       (1.120)

in care  este rezistenta de intrare in tranzistorul T2,

   (1.121)

  (1.122)

·      Amplificarea in curent este:

                              (1.123)

·      Capacitatea de intrare se determina aplicand teorema lui Miller capacitatii Cπ1 a tranzistorului T1:

                             (1.124)

Performantele circuitului cu cuplaj pe emitor cu TB sunt apropiate de cele ale montajului cascod cu TB. Fata de etajul cascod clasic, acest etaj are avantajul unei tensiuni de alimentare mai mici.

Bineinteles ca etajul poate fi realizat si cu tranzistoare unipolare, caz in care acesta se numeste cu cuplaj pe sursa, dar si cu TB si TU. Un etaj cu TU in conexiune DC (TU-DC) si TB in conexiune BC (TB-BC) este prezentat in figura 1.30.

·      Impedanta de intrare a acestui etaj este foarte mare:

,                                                                                                                 (1.125)

deci etajul trebuie atacat in tensiune.

RC

VBB

V0

CC2

RG

RC

T2

T1

Vi

CC1

VCC

r0

Zi

RG

rd

V0

I

  i

Rg

Vg

V

  i

I

 0

I’

0

Z0

R0,T2

RL

Vbe

RC

rπ

Vgs

RE

Ri,T2


  Figura 1.30. Etaj compus cu TU-DC si TB-BC.

·      Impedanta de iesire este:

,                                                                                           (1.126)

in care

     (1.127)

Rezistenta de iesire din tranzistorul T2 este foarte mare asa ca vom determina amplificarea in tensiune pentru cazul in care RC face parte din circuit si amplificarea transadmitanta pentru cazul in care RC este rezistenta de sarcina.

·      Amplificarea in tensiune este:

                                                                  (1.128)

                     (1.129)

in care  este rezistenta de intrare in tranzistorul T2,

                          (1.130)

Rezistenta  este mica si ca atare expresia amplificarii in tensiune a primului etaj va fi:

   (1.131)

Amplificarea celui de-al doilea etaj este:

                       (1.132)

Amplificarea in tensiune este:

                                      (1.133)

·      Amplificarea transadmitanta este:

                                               (1.134)

·      Capacitatea de intrare a etajului este:

                      (1.135)

4. Etaje cu impedanta de intrare mare

Asa cum am aratat in subcapitolele precedente, etajele ce au pe intrare un tranzistor in conexiune CC, repetorul pe emitor, etajul cascod si etajul cu cuplaj pe emitor, au o impedanta de intrare in transistor, Ri,T, foarte mare. Insa aceasta rezistenta este practice scurtcircuitata de rezistenta echivalenta a rezistorului din baza RB =R1//R2 ( ).

Acest dezavantaj poate fi eliminat prin modificarea circuitului de polarizare a bazei asa cum este prezentat in figura 1.31. Aceasta tehnica de circuit poarta numele de tehnica boostrap sau metoda urmaririi de potential [DAS81].

·      Impedanta de intrare a acestui etaj este foarte mare:

,                      (1.136)    

aproximativ egala cu cea  de intrare in tranzistorul T.

Valoarea rezistentei R3 este, de regula, mult mai mare decat cea a rezistentei rπ, . In aceste conditii impedanta de intrare devine egala cu Ri,T.

                                                                           (1.137)

·      Amplificarea in tensiune este:

,   (1.138)

deci egala cu cea a unui etaj CC clasic.

Aceasta tehnica poate fi aplicata si unui etaj cu transistor unipolar in conexiune drena comuna (DC). In figura 1.32 este prezentat un astfel de etaj.

·      Impedanta de intrare a acestui etaj este foarte mare:

,                               (1.139)

R1

R2

RE

Rg

Vg

+VCC

V0

RL

CB

CE

R3

T

rπ

r0

RE//RB

Vbe

ZiRi,T

I

  i

Rg

Vg

V

  i

V0

Z0

RL

(a)

(b)

R3

C


Figura 1.31. Etaj cu TB in conexiune CC cu impedanta de intrare mare

R1

R2

RS

Rg

Vg

+VDD

V0

RL

CB

CS

R3

T

rd

RS//RB

Vgs

Zi=Ri,T

I

  i

Rg

Vg

V

  i

V0

Z0

RL

(a)

(b)

R3

C


Figura 1.32. Etaj cu TU in conexiune DC cu impedanta de intrare mare

De regula, la circuitele cu TU, rezistentele divizorului de polarizare au valori de ordinul sutelor de kΩ÷MΩ. Rezistenta R3 este de acelasi ordin de marime cu cel al rezistentelor divizorului de polarizare R1 si R2. Ca atare, valoarea rezistentei de intrare va fi foarte mare, de ordinul sutelor de kΩ ÷ MΩ. Se observa ca impedanta de intrare  depinde sensibil de punctul static de functionare al tranzistorului (gm) si de rezistenta de sarcina. Stabilizarea punctului static de functionare se poate realiza prin folosirea unei surse de curent cu tranzistoare bipolare (vezi figura 1.33.a).

Pentru ca rezistenta de intrare Ri sa nu depinda de sarcina se poate utiliza schema din figura 1.33.b. Impedanta de intrare a acestui circuit se determina prin aplicarea teoremei lui Miller rezistentei R3 (care in schema echivalenta de semnal mic pare conectata intre intrarea si iesirea circuitului):

                                                                          (1.140)

R6

R5

R1

R2

R4

Rg

Vg

+VDD

V0

RL

CG

CS

R3

T

C

T /

R1

R2

R4

Rg

Vg

+VDD

V0

RL

CG

CE

R3

T

R5

C

(a)

(b)


Figura 1.33. Etaje cu impedanta de intrare mare si performante imbunatatite

Impedanta de iesire a circuitului este:

           (1.141)

Rezistenta de iesire din tranzistorul T / este:

                                  (1.142)

Ca atare, rezistenta de iesire a circuitului din figura 1.33.b este foarte mica. Cu o impedanta de intrare foarte mare si cu o rezistenta de iesire foarte mica, etajul din figura 4 este un foarte bun transformator de impedanta.

Cresterea impedantei de intrare se poate realiza si prin marirea pantei efective a tranzistorului unipolar prin artificiul de circuit prezentat in figura 1.34.

R1

R2

RS

Rg

Vg

+VDD

V0

RL

CG

CS

R3

T

RC

C

RD

T /

RS

Rg

Vg

V0

RL

RC

R3

RD

R1//R2

T

T /


Figura 1.34. Cresterea impedantei de intrare prin marirea pantei efective

·      Amplificarea etajului este:

           (1.143)

Considerand  si  obtinem:

                                                                   (1.144)

in care  este panta efectiva a tranzistorului unipolar.

·      Aplicand teorema lui Miller rezistentei R3 obtinem:

                               (1.145)


Document Info


Accesari: 841
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.

 


Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2014 )