Jednostepeni Pojacavaci Sa BJT

Jednostepeni pojačavači sa BJT p p j

1

Sadržaj

1. Pojačavač sa zajedničkim emitorom2. Pojačavač sa zajedničkom bazomj j3. Pojačavač sa zajedničkim kolektorom

Generalno:Princip rada - Tranzistor u AKTIVNOM REŽIMUDC polarizacija obezbeđuje AKTIVNI REŽIMDC polarizacija – obezbeđuje AKTIVNI REŽIMOdnosi snaga – troši energiju i u odsustvu signala

Stabilnost – na promene T, uzorka tranzistora (β) p , (β)Analiza za male signale ( ravna amplitudska, SF)

Ulazna otpornostP j č jPojačanjeIzlazna otpornost

Analiza u frekvencijskom domenu (NF VF)2

08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT

Analiza u frekvencijskom domenu (NF, VF)

Sadržaj

1. Pojačavač sa zajedničkim emitorom

a. Princip radab. DC polarizacijap jc. Odnosi snagad. Stabilnoste. Analiza za male signale

i. Ulazna otpornostii. Pojačanjeiii. Izlazna otpornost

f Anali a frek encijskom domenf. Analiza u frekvencijskom domenu


Pojačavač sa zajedničkim emitorom

a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZEg j

Ulaz – iBIzlaz – iCF kt t j j č j h i /iFaktor strujnog pojačanja h21E=ic/ib

za VCE= const. = VCEM

• Tranzistor radi u aktivnom režimu• Tranzistor radi u aktivnom režimu• Pojačava male signale (u okolini radne tačke)• Obrće fazu• Obrće fazu• Suštinski - pojačavač struje



a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZEg j

2

IC

Q1

RC

1 VCC

1

RB1 2

IC

IB

VBB

12

2

VCEVBE

0

Ulaz – iBIzlaz – iCFaktor strujnog pojačanja h =i /iFaktor strujnog pojačanja h21E=ic/ib

za VCE= const. = VCEM



a) Princip rada:• Tranzistor radi u aktivnom režimu

2

IC=βIB

Q1

RC

1 VCC

1

RB1 2

IC βIB

IBVBC<0V

VBB

12

2

VCEsat=0.2V<VCE<VCCVBE=0.7V

0




2

IC=βIB

Q1

RC

1 VCC

1

RB1 2

IC βIB

IBVBC<0V

VBB

12

2

VBE=0.7V VCE

0

Neophodna pretpolarizacija – jednosmerna (mirna) radna tačka




2

IC=βIB BMIII CMC β==

Q1

RC

1 VCC

1

RB1 2

IC βIB

IB

BMCMC

VBB

12

2

VBE=0.7V VCE

0

RBEVBBV

II BМB−

== CRCMIVVV CCCEMCE −==

BRBМB



a) Princip rada:• Tranzistor radi u aktivnom režimuNagib

10mA

RC2

ICM=βIBM iB=IBM=60μAM

-1/RC=1/1kΩ

8mA

10mA

Q1

VBB

1

RC1 VCC

12

RB1 2

CM β BM

IBM ICM=βIBM

B BM μM

4mA

ICM=6mA

VBB

2

VBE=0.7V VCEM

VCEM

0mA

VV CEMCE =III β0

BRBEVBBV

II BМB−

==

( )VkmACRCMIVV

VV

CCCE

CEMCE

41610 =Ω=

−==BMIII CMC β==

( )mAA 660100 =⋅= μ

( )VkmA 41610 =Ω⋅−=



) P i i dNagib

10mA

a) Princip rada:• Pojačava male signale (u okolini radne tačke)

10mA

RC

2

M

-1/RC

iC=ic+ICM8mA

10mA

8mA

10mA

iB[μA]ic[mA]

Q1

VBB

1

RC

1 VCC

12

RB1 2

iB=ib+IBM

MC c CM

4mA4mA

VBB

2

vCE=vce+VCEM+-0mA0mA

tIhIi ωsin⋅+=0

CRCiVv CCCE −=tAAitIIi

B

BmBМBωμμ

ωsin)20(60

sin+=+=

tAmAi

tCmIIi

tBmIhIi

C

CMC

ECMC

ωμ

ω

ω

sin)20(1006

sin

sin21

⋅+=

+=

⋅+=

CRCiVvCRCiCRCMIVv

CMCE

CCCE

−=

−−=tmAmAiC ωsin)2(6 +=


( )( )( )tVV

ktmAVω

ωsin)2(4

1sin)2(4−=

Ω⋅−=


10mANagib

10mA

a) Princip rada:• Pojačavač struje

8mA

10mA

RC

2

-1/RC

iC=ic+ICM8mA

10mAj j

M M

4mAQ1

VBB

1

RC

1 VCC

12

RB1 2

iB=ib+IBM

C c CM

4mA

M M

0mA

VBB

2

vCE=vce+VCEM0mA

+-

0

vCE zavisi od otpora RC –nije osobina idealnog pojačavača napona

Strujno pojačanje ic/ib ostalo isto, a naponsko pojačanje se smanjilo.

D kl di šti ki j č č t j !11


Dakle, radi se suštinski o pojačavaču struje!


Nagib 10mA


RC

2

-1/RC

iC=ic+ICM8mA

10mAj j

M

Q1

VBB

1

RC

1 VCC

12

RB1 2

iB=ib+IBM

C c CM

4mA

M

VBB

2

vCE=vce+VCEM0mA

+-

0

Pojačanje struje u konkretnom slučaju iznosi

100404

408048

==−−

=Δ

Δ==

= AmA

AAmAmA

BiCi

iiA

ConstVb

cs

CE μμμ


404080Δ AAABii ConstVb CE μμμ


Nagib 10mA


RC2

-1/RC

8mA

10mAj j

M

Q1

VBB

1

RC1 VCC

12

RB1 2

iB=ib+IBMiC=ic+ICM

4mA

M

VBB

2

vCE=vce+VCEM0mA

+-

iB0

Pojačanje napona u konkretnom slučaju (1) iznosivBE

10003.03

73.076.047

==−−

=Δ

Δ==

= VV

VVVV

BEvCEv

vvA

ConstIbe

ce

B


BEbe B


Nagib 10mA


RC

2

-1/RC

iC=ic+ICM8mA

10mAj j

M

Q1

VBB

1

RC

1 VCC

12

RB1 2

iB=ib+IBM

C c CM

4mA

M

VBB

2

vCE=vce+VCEM0mA

+-

iB0

Pojačanje napona u konkretnom slučaju (2) iznosivBE

800304.2

73076054.7

==−−

=Δ

Δ==

= VV

VVVV

vCEv

vvA

ConstIb

ce

B


03.073.076.0Δ VVVBEvv ConstIbe B


b) DC polarizacija obezbeđuje rad u aktivnom režimu 2

Q1

RC

1 VCC

1

RB1 2

IC

Q1

VBB

12

2

1 2

IB VBE2

0

Napajanje sa dve baterije nije racionalno.Isti efekat se postiže i sledećom konfiguracijom:Isti efekat se postiže i sledećom konfiguracijom:



2

b) DC polarizacija

Ovo kolo predstavlja osnovuRC

12

RB1

1

I

ICOvo kolo predstavlja osnovu

za praktičnu realizaciju pojačavača sa

2

VCC

12

Q1IB

pojačavača sa zajedničkim emitorom

RB2

1

VBE

0

Da bi se uspostavila ekvivalencija sa prethodnom šemom treba od baze prema V i masi odreditišemom, treba od baze prema VCC i masi odrediti parametre ekvivalentnog Tevenenovog generatora


generatora.


RB1

2 b) DC polarizacija

RB1 2

2

VCC

1

1

1

RB2

1

2

VBB

12

VB VB

0 0

2 VBRV =

2

IC

21RR

VBRBR

V CCBB +=

Q11

RC

1 VCC

1

RB1 2

C

21

21

BRBRBRBR

RB += VBB

12

2

IB VBE


0


b) DC polarizacija - analiza

2

RC

2

RB

RC

1

1

IC

βIRB VCC

1

RC

1

IC

βIB

VBB

1

RB1 2 VCC

2

IB VVCE

βIB 1 2 VCC

2

1 2

VBB

1

IBVCE

β B

VBE

BEVBBV −

2

0

VBE

0

2

VBE

BRBEBBIB =

BIIC β= CRCIVV CCCE −= 0 0

Na kraju treba proveriti da li je BC spoj inverzno polarisan (VBC=VBE-VCE<0 zaNPN).


p ( BC BE CE )


b) DC polarizacija

Nije dovoljno samo da tranzistor radi uNije dovoljno samo da tranzistor radi u aktivnom režimu.

Treba obezbediti:Treba obezbediti: Što veći opseg izlaznog napona (do ulaska u

ić j ili k č j ) čit k dzasićenje ili zakočenje) naročito kod pojačavača velikih signala



b) DC polarizacija

Što veći opseg izlaznog napona (do ulaska uŠto veći opseg izlaznog napona (do ulaska u zasićenje ili zakočenje)

Da bi se obezbedio ICDa bi se obezbedionajveći opseg promene izlaznog

IC

IBMM

promene izlaznog napona (od zasićenja do

ICM

zasićenja do zakočenja) najbolje je da V =V /2

VCE

VCCVCC/2je da VCEM=VCC/2 CCCC

Zapravo nešto manje od VCC/2


Zapravo nešto manje od VCC/2


2

2c) Odnosi snaga

i

Najjednostavniji slučaj

Trenutna snaga na RRC

12

1

RB1

1

i

iC= Rp

iB1Trenutna snaga na RC

22 )( CMcCCCCR IiRiRp +==

RB2

2

VCC

2

Q1VCE

iB

Srednja snaga na RC

22 2 CMCCMcCcCCR IRIiRiRp ++=

RB2

1

CEVBE

Srednja snaga na RC

22CMCCeffCCR IRIRP +=

0

Prvi član odgovara efektivnoj vrednosti struje kroz RC, a drugi potiče od struje u mirnoj radnoj tački (DC) p j j j ( )



2

2

c) Odnosi snaga

i


Trenutna snaga na tranzistoruRC

12

1

RB1

1

i

iC= Rp

iB1Trenutna snaga na tranzistoru

2)(CCEBBECCET

iRiViiRV

ivivivp ≅+=

RB2

2

VCC

2

Q1VCE

iB )( CCCCCCCCCCT iRiViiRVp −=−=Srednja snaga na tranzistoru

RB2

1

CEVBE

CRCCdT PPPP −==

0

Na tranzistoru se troši najveća snaga u odsustvu signala

IRIVIRPPPP 22

CMCEMCMCMCCCT

CMCCMCCCMCCCCRCCT

IVIIRVP

IRIVIRPPPP

=−=

−=−=−=

)(min

max

22max



2

2

c) Odnosi snaga

i


Stepen iskorišćenja u odsustvu signalaRC

12

1

RB1

1

i

iC= Rp

iB1Stepen iskorišćenja u odsustvu signala

−==η dCCCR PPP

RB2

2

VCC

2

Q1VCE

iB

−=

==

η

η

CMCMCMCC

CCCCIVIV

PP

RB2

1

CEVBE

1−=−

=η

η

CMCMCC

CMCC

VV

VVV

IV

0

%50/2VV za CCCEM

==

η

ηCCCC VV

%50=η


Pojačavač sa zajedničkim emitoromd) Stabilnostd) Stabilnost

Nestabilnost dolazi do izražaja usled:

• tolerancija procesa proizvodnje tranzistora• β za isti tip tranzistora razlikuje se i više od 100% (npr za BC107b 200<β<450)

• promena radne temperature


Pojačavač sa zajedničkim emitoromd) Stabilnost Q1

RC

12

VCC

1

RB1 2

IC

d) Stabilnost Nestabilnost usled:

VBB

12

2

IB VBE

l ij i d j i 0• tolerancija procesa proizvodnje tranzistora

IC

10mAIB=50μA

β=200M2

Čak i ako bi se obezbedila

5mA IB=50μAβ=100M1

10mAkonstantna struja IB, promene β pri

VCE

5mA B μzameni BJT mogu da izazovu značajne

t j I i6V 10V

CE

2Vpromene struje IC i VCE.


Pojačavač sa zajedničkim emitoromQ1

RC

12

VCC

1

RB1 2

IC

d) StabilnostVBB

12

2

IB VBE

Nestabilnost usled:•promena radne temperature T1 < T2

d) Stabilnost

0•promena radne temperature T1 < T2IB=0.7mAI =0 6mA

IC(mA) Pdmax=380mWIB=0.6mAIB=0.5mAIB=0.7mA

IB=0.6mA60

Pd Pdmax=350mW

IB=0.4mAIB=0.3mA

IB=0.5mAIB=0.4mA

50

40

IB=0.2mAIB=0.1mA

IB=0.3mAIB=0.2mA

IB=0.1mA

30

20

IB=0mABIB=0mA10

VCE(V)

2608. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT161412108642

VCE(V)


RC

12

VCC

1

RB1 2

IC

d) StabilnostVBB

12

2IB VB

E• Značaj izbora mirne radne tačke

d) Stabilnost

0

IC(mA)

j

60 Pdmax=380mW

IB=0.4mAI =0 4mA

50

40

!!!M iznad Pdmax!!!M

IB=0.4mA30

20 Pdmax=350mW

10

161412108642 VCE(V)

VCEM>VCC /2


161412108642 VCE(V)


RC

12

VCC

1

RB1 2

IC

d) StabilnostVBB

12

2

IB VBE• Značaj izbora mirne radne tačke

d) Stabilnost

0IB=0.6mA

I =0 6mAIC(mA) M ispod Pdmax

j

IB=0.6mA

60 Pdmax=380mWM

50

40

30

20 Pdmax=350mW

10

161412108642 VCE(V)

VCEM<VCC /2


161412108642 VCE(V)


RC

12

VCC

1

RB1 2

IC

d) StabilnostVBB

12

2

IB VBE• Značaj izbora mirne radne tačke

d) Stabilnost

0

IC(mA)

j

60 Pdmax=380mWM ispod Pdmax

IB=0.5mAI =0 5mA

50

40 MIB=0.5mA30

20 Pdmax=350mW

10

161412108642 VCE(V)


161412108642 VCE(V)


Nestabilnost usled: • promena radne temperature T1<T2

600IB(μA) T2 T1

500

400

300

200

0 65V 0 7V

100

V (V)


0.65V 0.7V VBE(V)


Šta utiče na stabilnost radne tačke?

RC

2

VCC

1

RB

IC

radne tačke?Od čega zavisi struja

kolektora?

Q1

VBB

1

1 VCC

2

1 2

IB VBE kolektora?2

0

VBE

BEBB VVI −= 0)1( CBC III ββ ++=

BB R

I = 0CC

)1()1( BEBBBEBB IVVIVVI βββββ ++++−

00 )1()1( CB

BE

B

BBC

B

BEBBC I

RRI

RI βββββ ++−=++=

IC zavisi od Cβ,

VBE i


BEIC0

Pojačavač sa zajedničkim emitoromd) Stabilnost

Faktori nestabilnostiRC

2

VCC

1

RB

IC

d) Stabilnost

Faktori nestabilnostiQ1

VBB

1

1 VCC

2

1 2

IB VBECIS ∂

= CIS ∂= β∂

∂= CIS32

0

VBE0

1CI

S∂

=BEV

S∂

=2 β∂3

VV0)1( C

B

BE

B

BBC I

RV

RVI βββ ++−=

β+=11SR

S β−=2

B

BBCE

B

BE

B

BB

RVI

RV

RVS ≅+−= 03

BR BBB

βΔ+Δ+Δ=Δ 3201 SVSISI BECC



Faktori nestabilnostiRC

2

VCC

1

RB

IC

(A/A)1001+ βS

d) Stabilnost

Q1

VBB

1

1 VCC

2

1 2

IB VBE

(A/A) 10011 ≈+= βS

(A/V)10 3−−≈−=S β

2

0

VBE (A/V) 102 −≈−=BR

S

(A)10 4−≅+ BBBEBB VIVVS (A) 1003 ≈≅+−=B

BBC

B

BE

B

BB

RI

RRS

Za RB=30k, VBB=12V, β=50: S1=51, S2=-1,7mA/V, S3=0.4mA

βΔΔΔΔ SVSISI

Za RB 30k, VBB 12V, β 50: S1 51, S2 1,7mA/V, S3 0.4mAZa ΔT=50oC => ΔIC0=32nA, ΔVBE=-0.125V, Δβ= 25

βΔ+Δ+Δ=Δ 3201 SVSISI BECC

10,2mAmA10mA2,0μA6,1 ≅++=Δ CI33


10,2mAmA10mA2,0μA6,1 ≅++Δ CI


RB1

2

RC

2

IC Da bi se smanjila temperaturska

d) Stabilnost

Q1

1 1

VCC

12

IB

VCE

nestabilnost radne tačke, često se na red sa emitorom vezuje

RE

12

RB2

12

VBE

VCE otpornik RE.IE

0Kada

T I I IT , IB , IC , IE ,

VE , VBE , IB , ICE , BE , B , C



Stabilizacija emitorskim otpornikom !!!

d) Stabilnost

Stabilizacija emitorskim otpornikom !!!

2 VRR

BRV CCBB +

=

RC

2

RB1

2

21

21

21

BRBRBRBR

R

BRBR

B +=

+

VCC

11

Q1

1

RC

2

1

21 BB≡

RE

2

2

RB2

2

1 VC

12

VBB

1

2

Q1RB

1 2

RE

1

RB2

1

VBB

2 RE

1


0

Pojačavač sa zajedničkim emitoromId) Stabilnost

1 β+= E

B

VV

IId) Stabilnost

RC

2 )1/( β++−

=BE

BEBBE RR

VVI

Da bi IE, a time i IC, RC

1 VCC

1

1

Q1RB

1 2

IB

što manje zavisilo od VBE, potrebno je

2

VBB

2 RE

2

IEVBE

BE, p j

VBB>>VBE , a da ne bi

1

0

0RIVRIV zavislo od β treba

RE>>RB/(1+β)

0=−−− EEBEBBBB RIVRIV


RE>>RB/(1+β)Dalje

Pojačavač sa zajedničkim emitoromRC

2

d) Stabilnost

Postoji ograničenje u V :

RC

1 VCC

12

VBB

12 RE

2

Q1RB

1 2

IB

IEVBE

d) Stabilnost

Postoji ograničenje u VBB:

RCIC treba da bude što veće da bi naponsko

2

1

0

pojačanje bilo veće.

Ak V t R j jAko VBB raste, opseg napona na RC se smanjuje.

0VRIVRIV 0=−+−− BBBBCBCCCC VRIVRIVVRIVVRI BBBBCBCCCC VRIVVRI −+−=



Da bi se što više približili ovim kontradiktornim

d) Stabilnost

Da bi se što više približili ovim kontradiktornim zahtevima bira se da je 2

VBB oko VCC/3RC

1 VCC

1

1

Q1RB

1 2IB

VCC/3ICVCC/3

VCB oko VCC/3

RCIC oko VCC/3.

2

VBB

12 RE

2

VCC/3RCIC oko VCC/3.

To podrazumeva da je pad napona na RB zanemariv.

1

0

B

IB je reda μA, na otporniku od 100k, pad napona x0.1V



2d) Stabilnost

Z R R /(1 β)RC

12

VCC

1

RBIB

d) Stabilnost

Za RE>>RB/(1+β)

IE ne zavisi od β !!!

1 VCC

2

VBB

1

2

Q11 2

IEVBE

E e av s od β !!!

2 RE

1

0

E

0

E

BEBB

BE

BEBBE R

VVRR

VVI −≈

++−

=)1/( β VCC

1

RC

12

RB1

12

EBE RRR ++ )1/( βOvo znači da IB može da se zanemari RE

12

VCC

2

Q1

RB2

12

u odnosu na struju kroz naponski razdelnik.

Obično se bira da struja kroz razdelnik bude (0 1 1)I

0


Obično se bira da struja kroz razdelnik bude (0.1-1)IE


RB1

2

RC

2

IC

Faktori nestabilnostiI∂

d) Stabilnost

Q1

1 1

VCC

12

IB

VCE

01

C

C

IIS

∂∂

=

CI∂

RE

12

RB2

12

VBE

VCE

IE

BE

C

VIS

∂∂

=2

∂= CIS

0

β∂=S3

IRRVV )1)(( β

EB

CEEB

EB

BE

EB

BBC RR

IRRRR

VRR

VI)1(

)1)(()1()1(

0

ββ

ββ

ββ

++++

+++

−++

=



RB1

2

RC

2

IC RC

2

1

RB

IC

d) Stabilnost

Q1

1 1VCC

12

IB

VCE

Q1

VBB

1

1 VCC

2

RB1 2

IB

RE

12

RB2

12

VBE

VCE

IE

VBB

2

IB VBE

0

+ β1

0

E

RRRS

+

+= β

β

1

11 β+= 11S17≈ 51=

EB RR +Za RB1=8.3k, RB2=6.2k, (RB=3k), RE=150Ω, β= 50


B1 B2 B E


RB1

2

RC

2

IC RC

2

1

RB

IC

d) Stabilnost

Q1

1 1

VCC

12

IB

VCE

Q1

VBB

1

1 VCC

2

RB1 2

IB

RE

12

RB2

12

VBE

VCE

IE

VBB

2

IB VBE

0

0

RRS

)1(2 ββ++

−=R

S β−=2

3105 −⋅≈ 31017 −⋅=EB RR )1( β++

BRZa RB1=8.3k, RB2=6.2k, (RB=3k), RE=150Ω, β= 50



RB1

2

RC

2

IC RC

2

1

RB

IC

d) Stabilnost

Q1

1 1

VCC

12

IB

VCE

Q1

VBB

1

1 VCC

2

RB1 2

IB

RE

12

RB2

12

VBE

VCE

IE

VBB

2

IB VBE

0

[ ]20

3)()( CBBEBB

EBIRVVRRS +−

+=

0

[ ]23

))(()1(

)(

EBBEBB

EBEB

RRVVS

RR β+−

≈

++

BBVS ≅310130 −≈ 31071 −≈[ ]23 )1( EB RRS

β++≈

BRS ≅31013,0 ⋅≈ 107,1 ⋅≈

Z R 8 3k R 6 2k (R 3k) R 150Ω β 5043


Za RB1=8.3k, RB2=6.2k, (RB=3k), RE=150Ω, β= 50


RC

12

VCC

1

RB

IC

RB1

2

RC

2

d) Stabilnost

Q1

VBB

12

VCC

2

1 2

IB VBEQ1

1 1

VCC

12

0RE

12

RB2

12

Za ΔT=50oC => ΔIC0=32nA, ΔVBE=-0.125V, Δβ= 250

mA4≈Δ CIC0 , BE , β

mA 54≈Δ CI


Pojačavač sa zajedničkim emitoromd) Stabilnost sinteza

Projektovati kolo (odrediti vrednosti elemenata kola) za l i ij j č č lik k d I 1 A k d j

d) Stabilnost - sinteza

polarizaciju pojačavača sa slike tako da IEM=1mA, kada je VCC=12V. Upotrebiti tranzistor sa β=100, VBE=0.7V.

RC

2

RB1

2

IC

Usvoji se VB =1/3 VCC = 4V.Tada je VE=4-VBE=3.3V

VCC

11

Q1

1

IVCE

Ω== kEI

VER E 3.3

RE

2

2

RB2

2

IB

VBE

E

IVB

Usvoji se struja kroz razdelnik 0 1I 0 1mA:RE

1

RB2

1

Ω==+ kI

VRR CCBB 120

1021

IEB 0.1IE =0.1mA:VE


IEBB 1.021


V42B VR VC

1

RC

12

Q

RB1

12

IC

VCEV4


V421

2 =+ CC

BB

B VRR

RE

2

VC

2

Q1

RB2

2

IB

VBE

IEVB

Ω=Ω⋅=⇒ kkRB 40120V12V4 2

Ω=Ω−Ω=⇒ kkkRB 80401201

1

0

1ΩΩΩ⇒ kkkRB 8040120 1

Ω==⇒ kRRRRR

BB

BBB 67.26

21

21

Proverimo vrednost za IE :

VV BEBB 7.04 −−

RR BB 21

mAkkRR

VVIBE

BEBBE 93.0

2667.03.37.04

)1/(=

+=

++=

β

Sada može da se koriguje RE =3k, čime se dobija IE=1.01mA, što je bliže projektnom zahtevu.



Alternativno može za struju razdelnika VC

1

RC

12

Q

RB1

12

IC

VCE


da se izabere vrednost jednaka IE (veća potrošnja, manja ulazna otpornost). RE

2

VC2

Q1

RB2

2

IB

VBE

IEVB

4V

U tom slučaju (2) biće:

1

0

1

4k ,k8 ,k1214

2121 Ω=Ω=Ω==+ BBBB RRmAVRR

VV 704 mAmAkkRR

VVIBE

BEBBE 199.0

02667.03.37.04

)1/(≈=

+−

=++

−=

β

To znači da nema potrebe da se (u slučaju 2) koriguje RE .



Konačno, treba odrediti još VC

1

RC

12

Q

RB1

12

IC

VCE


Konačno, treba odrediti još vrednost za RC:

RE

2

VC

2

Q1

RB2

2

IB

VBE

IEVB

199.0100 mAIIIIII EEEEEC =≈====βα

1

0

1

10011 EEEEEC ++ β

443/ΩkVVCC 4

143/

Ω=== kmAV

IVR

C

CCC

V d t R i i d β iti d ih t t i tVrednost RC ne zavisi od β niti drugih parametara tranzistora



Domaći 1.5: 22


Domaći 1.5:Za oba slučaja iz prethodnog primera izračunati

RCRB1IC

VCEprimera izračunati očekivanu promenu struje IE

ukoliko se β promeni od 50VCC

12

1

Q1

1

IB

CE

ukoliko se β promeni od 50 do 150.I k ti RE

2

2

RB2

2

IB

VBE

IVB

Iskazati promenu u procentima u odnosu na

RE

1

1

IE

nominalni slučaj IE=1mA i β=100. 0Rešenje:


Slučaj 1: 0.94mA< IE <1.04mA, 10% Slučaj 2: 0.984mA< IE <0.995mA, 1.1%


c) Stabilnost – preko izvora konstantne strujeVVVI BEEECC

REF−−−

=)(VCC

VCC

RIC

RREF

IIREFRC

Q1 Q2

V

21 QQ ≡

IB

VVCE -VEE

VBE

RVVVII BEEECC

REF−+

==Q1

VBE

IE

VEE

Strujno ogledalo

RB

Current mirror0



e) Analiza za male signale Generatore jednosmernog napona zamenjujemo

š j šć (R 0 k k j)unutrašnjom otpornošću (R=0, kratak spoj)

RCRB1

Q1

Cs

VCC

Rg Cs

Vg Rp

RB2

VCC

RECs


0

Pojačavač sa zajedničkim emitoromRC

e) Analiza za male signale - za slučaj polarizacije preko izvora konstantne strujeG j d ih j j j Q1Generatore jednosmernih struja zamenjujemo unutrašnjom otpornošću (R ->∞, prazan hod) RB

Q1

Cs

RC

0

Cs

Q1CsRg

VCC

Cs

RB

Vg

I2I

Rp

0VEE

0


0VEE


e) Analiza za male signale Na ovom nivou analize podrazumevaćemo da, pri

i l i f k ij k j j j č čnominalnim frekvencijama, za koje je pojačavač projektovan, reaktanse svih kondenzatora teže nuli i ne utiču na osobine pojačavača (kratak spoj)

RC RCRB1

ne utiču na osobine pojačavača (kratak spoj).

Cs

Q1

Cs

Q1

R

Cs

VCC

Rg

VCC

Rg Cs

RB1

RVg

CsRE

Rp

RBRB2

Vg

Cs

I2I

Rp

0

00VEE

0



e) Analiza za male signale nezavisno od načina polarizacije tranzistora (sa ili bez R ili i k j ) d bij j k i lRE ili izvor konstantne struje) dobijaju se ekvivalentna kola iste topologije za male naizmenične signale.

Q1Rg

Q1

RpRB

VgRC

00

Pojačanje ne zavisi od frekvencije!!!



e) Analiza za male signale Kolo pojačavača čine:

1. Tranzistor (ZE), Pojačavač

2. Elementi kola za DC 1.

2.3. 4.

Q1

RpVg

Rg

RC

polarizaciju,

3. PobudaRB

-generator,

4. Opterećenje0

4. Opterećenje - potrošač



e) Analiza za male signale

Q1Rg

Q1

RpRB

VgRC

0

UlaznaR

IzlaznaUlazna Izlazna

0

Otpornost tranzistora

Ru RiRut Rit

5608. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJTOtpornost pojačavača



Riiu iiRg

A v

Ri

Ruvu

12

Rp

22

Vg

Rg12

AovuRu vi

Rp

11

Vg

Pojačavač napona

0

Pojačavač napona




Rg Riiu ii

12

Rp

22

Vg

Rg12

A v

Ri

Ruvu?=≡ u

uRi

vR ?=≡ ivR Rp

11

Vg AovuRu vi

)0( =

∞→

i

pu

iRi ?

0=

=≡

ui

i

vi

R

0

Pojačavač napona

?=∞→

≡u

io

RvvA


∞→pR



iu ii

2

Ig Rg

1

R

21

A iRiRuvu

1

g g

2

Rp

12

Asoiu vi

0

Pojačavač struje




iu ii

2

Ig Rg

1

R

21RiRuvu?

0=≡ u

uRi

vR?=≡ ivR

1

g g

2

Rp

12ASSiuvi

0

0

=

=

i

pu

vRi ?

0=

=≡

ui

i

vi

R

0

Pojačavač struje

?0

==

≡u

iSS

RiiA


0

=

=

i

pu

vR


e) Analiza za male signale ic ii

Q1Rg iu ib

i

Q1

RpRB

VgRC

vcvi

0

vu vb

0



e) Analiza za male signale –zamena h-parametrima

i iiu ib

ic ii

2

12 2

Rg12

h11eh21eib

vcviRC

2

Rp

1Vg RB

2

1

h12evch22e

vu vb

1

1

0

Tranzistor zamenjen modelom sa h parametrimaTranzistor zamenjen modelom sa h-parametrima.Vratićemo se kasnije na konkretne izraze, najpre da

analiziramo jednostavniju varijantu.


analiziramo jednostavniju varijantu.


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

Rg

h i

iu ib Ru=? Ri=?12

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21eib

vu v

vc

vi Ao=?

12

0

h11e

vu vb

Ru

0

eb

but h

ivR 11== eBuu

B

Bb hRii

RhRi 11

11 za >>≈

+=

uRut

bi

eBeBe

Beu

u hRhRh

RhRhivR 1111

1111 za >>≈

+===

Be Rh11 +


Beu Rhi 11 +



12Rg

h i

iu ib Ri=?

12

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21eib

vu v

vc

viRu=h11e Ao=?

0

0

h11e

vu vb

eu vRhRvhRihRihv 21==≈= uCe

Cu

eCueCbei vRh

RR

hRihRihv11

212121 −=−=−≈−=




Rg

h i

iu ib Ri=?

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21eib

vu v

vc

viRu=h11e

12

12

0

h11e

vu vb

-(h21eRc/h11e)Ao=0

hC

e

e

u

io R

hh

ivvA

11

21

0−==


eu

u i 110=



Rg

h i

iu ibRi= RC

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21eib

vu v

vc

vi

Ru=h11e

i C

12

2

0

h11e

vu vb

A (h R /h )0

1

RiRit

Ao= -(h21eRc/h11e)

0 0, za /1 u22 ===∞→= bCieit ivRRhR




Rg

h i

iu ib

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21eib

vu v

vc

vi

0

h11e

vu vb

BeBebec RhiRhihiA 212121

eB

Beu

eB

B

u

e

u

be

pu

cSS hR

ihRii

Ri

A11

21

11

2121

0+

=+

===

=



e) Analiza za male signale –zamena h-parametrima; h12=0, h22=0ic ii Ri= RC

Rg

h i

iu ibRu=h11e

Ri RC12

2

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21eib

vu v

vc

vi

A = h21 RB/(RB+h11 )

Assiu

0

1

0

h11e

vu vb Ass h21eRB/(RB+h11e)

Be hhRhA 21eBe

eB

BeSS hRh

hRRhA 1121

11

21 za >>≈+

=



R

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

i

2

Rg12 12

2

iu

ipRi= RC

1

Vg Rp

1vu

vpRu=h11e Aovu

0

vuAo= -(h21eRc/h11e)

0

upp vvvA

uCep

uop

p vRhh

RRR

vARR

Rv )( 21−

+=

+=

g

u

u

p

g

p

vvvA == epCpC hRRRR 11++

ge

u vRh

hv+

= 11


gge Rh +11


R


i

2

Rg12 12

2

iu

ipRi= RC

1

Vg Rp

1vu

vpRu=h11e Aovu

0


0

eepupp hRhRvvvA 1121 )(

ge

eC

e

e

pC

p

g

u

u

p

g

p

RhhR

hh

RRvv

vvA

+−

+===

11

11

11

21 )(



R


i

2

Rg12 12

2

iu

ipRi= RC

1

Vg Rp

1vu

vpRu=h11e Aovu

0


0

Cpeupp RRhvvvA 21

pC

Cp

ge

e

g

u

u

p

g

p

RRRhh

vv

vvA

++−===

11

21



e) Analiza za male signale – zamena hibridnim π-modelom

i i

2

1 2

Rg12

iu ib

ic ii

gmvπ

RC

2

Rp

1Vg RB

2

2 1 vcvi

vπ ro

gm πrπ

1

1

vu

0

π rvvR b

RuRut

ππ r

iiR

bb

but ===

za πππ

π rRrR

RrRrivR B

BB

uu >>≈===


πππ

π Rri BB

Bu

u +



i iiu ib

ic ii

2

1 2

Rg12

gmvπ

vcviRC

2

Rp

1Vg RB

2

2 1

vπ ro

gm πrπ

vu 1

1

0

vv = )( Rrvgvuvv =π )( Comi Rrvgv π−=

i RgRrgvA ≅== )(73

08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJTCmCom

uo RgRrg

vA −≅−== )(



i iiu ib

ic ii

2

1 2

Rg12

gmvπ

vcviRC

2

Rp

1Vg RB

2

2 1

vπ ro

gm πrπ

vu 1

1

0RiRit

oit rR =CCoi RRrR ≅=




2

1 2

Rg12

iuib

ic ii

g v

12

2 Ri=RC

RC

12

Rp

12

RB

12

2 1vuvc

vi

vπ ro

gmvπ

rπ

12

Ru=rπ

i C

Ao=-gmRc

Aovuvu

1

0 0




i iib

ic ii

2

1 2

Rg12

gmvπ

iu

vcviRC

2

Rp

1Vg RB

2

2 1

vπ ro

gm πrπ

vu 1

1

0

rRgrRgvgiπ

π

π

π

ππ rgrRrRgi

rRrR

ig

ivg

RiiA m

B

Bmu

B

B

u

m

u

m

u

cSS ≅

+=

+==

==

076


Rp 0


i i


2

1 2

Rg12

ib

ic ii

g v

iu

iu ii

2 1R =RRC

12

Rp

12

RB

12

2 1vu

vc

vi

vπ ro

gmvπ

rπ vi

12 1

2

Ru=rπ

Ri=RC

Ass=gmrπ

ASSiu

1

0 0

ss gm π

i

CCoi RRrR ≅= za ππ rRrR Bu >>≈

βπ =≅=

= rgR

iiA m

pu

cSS

0



) A li l i le) Analiza za male signale

Rg12 12

ipRi=RC

pC

pC

g

m

pC

pC

ge

e

RRRR

Rrrg

RRRR

RhhA

++−=

++−=

π

π

11

21

12

Vg

12 12

Rp

12

iu

vu

vp

Ru=rπAo= -gmRc

Aovu

pCgpCge RRRrRRRh ++++ π11

πrhR eu ≅≅ 11

0

vu

P j č č ZE ž d i k

Ci RR ≅

Pojačavačem sa ZE može da se ostvari naponsko pojačanje reda nekoliko stotina.

Znak -“ ukazuje da je signal na izlazu suprotne faze odZnak „- ukazuje da je signal na izlazu suprotne faze od ulaznog

Usled konačne ulazne otpornosti (reda kΩ) dobro je da se p ( ) jpobuđuju generatorima male izlazne otpornosti.

Usled konačne izlazne otpornosti (x10kΩ) povoljan je za


pobudu potrošača sa što većom otpornošću.



i iiu ib

ic ii

2

12 2

Rg12

h11eh21eib

vcviRC

2

Rp

1Vg RB

2

1

h12evch22e

vu vb

1

1

0

Izrazi izvedeni na osnovu kompletnog modela sa hIzrazi izvedeni na osnovu kompletnog modela sa h-parametrima i kompletnog hibridnog π-modela

dati su u knjizi


dati su u knjizi


) A li l i l t t ite) Analiza za male signale

Konačna otpornost u emitorskom kolu značajno utiče na

- otpornost u emitoru

osobine pojačavača sa ZE.

RCRB1

Q1

Cs

VCC

Rg Cs

Vg Rp

RB2

VCC

RECs


0


) A li l i l t t ite) Analiza za male signale - otpornost u emitoru

Uticaj RE na osobine pojačavača sa ZE može se analizirati primenom ma kog od malosignalnih modela (h- parametri, hibridni π-model, T-model),

ali je najzgodniji T model)ali je najzgodniji T-model)

Rg

2

2

2

1

Rg12

2

g vrπ

RB

12

RE2 1

RC

1

2VgRp

1

gmvπrπ

1 RE1


0

Pojačavač sa zajedničkim emitorome) Analiza za male signale - otpornost u emitorue) Analiza za male signale otpornost u emitoru

Najpogodije je da se koristi T-model za analizu pojačavača sa ZE koji sadrže otpornost u emitorupojačavača sa ZE koji sadrže otpornost u emitoru

ic

T

Cm V

Ig = Te I

Vr =

gmvbeib

TVEI

r

αie

eeemeembem iirgrigvg α=== )()(revbe

revbe

ie



) A li l i l t t ite) Analiza za male signale - otpornost u emitoruic ip

Rpiu ibαie RC

vi

vg

reRivu RB

RRutRu

ie=vu/(re+RE)B

u RRvR == REutu

ut

vR ≡

utBu

u RRi

R ==

b

ut iR



) A li l i l t t itic ip

e) Analiza za male signale - otpornost u emitoru

vRpiu ib

αie RC

vi b

uut i

vR ≡

reRivu RB

vgβ

α+

=−=1

)1( eeb

iiie

RR tR

ie=vu/(re+RE)

RB

Ee

ue Rr

vi+

=RE

RutRuEe

))(1( Eeut RrR ++= β Eeut

Ulazna otpornost (1+β) puta veća od otpornosti u emitoru


otpornosti u emitoru


) A li l i l t t it

Dodatak

e) Analiza za male signale - otpornost u emitoruic ip Malom modifikacijom

R ž č j d

RpRpiu ib

αie RC

viRE može značajno da se utiče na ukupnu ulaznu otpornost

0 )(REutut R

RR =

≠re

Rivu RB

ulaznu otpornost

))(1( 0 )(

Ee

E

RrR

++=≠

β

e

RR tR

ie=vu/(re+RE)

RB

RERutRu

)( )1(

))(1( )(

e

Ee

e

Ee

ut

REut

rRr

rRr

RR +

=+

++=

ββ

g11

m)(

EEREut R

rR

RR

+≅+=

)( eeut β


eut rR


) A li l i l t t ite) Analiza za male signale - otpornost u emitoru Pojačanjeic ip

Rp

Rpiu ibαie RC

vi

CeCci RiRiv −=−= α

reRivu RB

CEe

uCci R

RrvRiv

)( +−=−= α

)(Ci

o RrR

vvA

+−== α

RRutRu

ie=vu/(re+RE)B

)( Eeu Rrv +

Ci RvA ≅

REutu

č)( Ee

C

u

io Rrv

A+

−≅=Naponsko pojačanje ZE približno jednako količniku ukupne otpornosti u kolu


ukupne otpornosti u kolu kolektora i kolu emitora!!!


) A li l i l t t ite) Analiza za male signale - otpornost u emitoru Pojačanjeic ip

Rpiu ibαie RC

vi

)( Ee

C

u

io Rr

RvvA

+−== α

reRivu RB

)( Eeu

)/1( E

Co rR

Rr

A+

−=α

RRutRu

ie=vu/(re+RE)B

)/1(

)/1(

Cmo

eEe

rRRgA

rRr

+−=

+

REutu )/1( eE rR+

CmRgA −≅

Naponsko pojačanje smanjeno za isti faktor za koliko je )1( Em

o RgA

+≅


povećana ulazna otpornost kada se veže RE za (1+gmRE)


) A li l i l t t ite) Analiza za male signale - otpornost u emitoru ic ip Izlazna otpornost

Rp

Rpiu ibαie RC

vi

St j j č j i t k b R

Ci

ii R

ivR ==

reRivu RB ≡ pi

A

Strujno pojačanje isto kao bez RE

RRutRu

ie=vu/(re+RE)B

0=≡

pu

ssR

iA

uvREutu

Ee

uep Rr

vii+

== αα

))(1( Rβ))(1( Ee

u

utB

u

u

uu Rr

vRR

vRvi

++≅==

β )())(1(

Ee

Eess Rr

RrA+

++=

βα

8808. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT β=ssA


) A li l i l t t ite) Analiza za male signale - otpornost u emitoru Ukupno naponsko

pojačanjeic ip

pojačanjeRpiu ib

αie RC

vi

R

vi

uii vvvA ==

r

u b

Riv R

vg

Ri

Rggug vvv

A ==

)( RRre

RR

ie=vu/(re+RE)

vu RB

)(

)(

u

pCei

RRvv

RRiv

=

−=

α

α

RERutRu )( pC

Eei RR

Rrv

+−= α

gEeg

Eeg

ug

uu v

RrRRrv

RRRv

))(1())(1(

+++++

≅+

=β

β


i i


) A li l i l t t itαievg

RCRp

iu ib

ic ip

Rg

vi

e) Analiza za male signale - otpornost u emitoru Ukupno naponsko pojačanje

reRB

Ri

ie=vu/(re+RE)

vuuii

vv

vv

vvA ==

RERut

Rugug vvv

))(1()( RrRR ++ β))(1(

))(1()(

Eeg

Ee

Ee

pC

RrRRr

RrRR

A+++

+++

−=β

βα

))(1()( pC

RRRR

A+++

−=β

βUkupno naponsko pojačanje

manje nego bez RE, ali je ))(1( Eeg RrR +++ β manje osetljivo na promenu β



f) A li f k ij k df) Analiza u frekvencijskom domenu

Prethodna analiza:• Reaktanse svih kondenzatora ea ta se sv o de ato a

zanemarene

Rezultat:Rezultat:• Pojačanje ne zavisi od frekvencije -

Ravna amplitudska karakteristikaRavna amplitudska karakteristika • Prihvatljivo samo pri nekim

frekvencijama – u propusnom j p popsegu



f) A li f k ij k df) Analiza u frekvencijskom domenu Realno kolo:

čCS1

CS2

Reaktanse kondenzatora konačne• Na NF CS i CE predstavljaju

k č i dkonačne impedanse • CS blokiraju (oslabe) NF signal• CE ponaša se kao impedansa u

emitoru – smanjuje pojačanjeN VF C i C ( idi d l BJT)• Na VF Cμ i Cπ (vidi π model BJT) dolaze do izražaja

C k tk j C i B• Cμ kratkospaja C i B • Cπ kratkospaja B za E (masu)




NF hib id d l i i ( l liki)– u hibridnom π modelu zanemareni rx<<rπ i ro (vrlo veliki)

uticaj Cμ i Cπ je zanemariv pri NF (reaktanse velike);

gmvπvπrπ




NF – Uticaj sva tri kondenzatora CS1, CS2 i CE (Vidi dodatak)U l č j d ji i k ij dj jiU slučaju da ne postoji interakcija medju njima

[ ]dBVi [ ]dBVg

1

1

[ ]gBSp RrRC +

=π

ω1

11

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+

=

1

12

β

ωgB

eE

p RRrC

[ ]pCSp RRC +

=2

31ω

⎦⎣ +1βDominantno


[ ]pCS 2



VF – CS1, CS2 i CEd lj j k k jpredstavljaju kratak spoj

Tranzistor se zamenjuje hibridnim π modelom

gmvπvπrπ




VF – CS1, CS2 i CE predstavljaju kratak spojT i j j hib id i d lTranzistor se zamenjuje hibridnim π modelom

CμR V ´ μrxRg Vg´

gmVπ

Vπrπ Cπro RC

RpVg

Rp´B rRVV π´

gBxgB

Bgg RRrrRR

VV+++

=π

π´

[ ]96

08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT[ ]gBxg RRrrR += π´



VF – Zamena Tevenenovim generatorom na ulazu

CμRg´

V CVg´ R ´gmVπ

Vπ CπVg Rp´

Bgg RRrr

rRR

RVV+++

= π´ pCop RRrR =´gBxgB RRrrRR +++ π

[ ]gBxg RRrrR += π´

pp


[ ]gBxg π



VF –P i Mil A R ´Primenom Milerove teoreme, za Ao= -gmRp´

A

ZZ−

=11

R´g

g VVπ

CCeqVg´

Rp´ VigmVπCπ

equ CCC += π

CuπVRgV pmi ´−=

9808. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT́

)1( pmu RgCCC ++= μπ


f) A li f k ij k d

R´g

f) Analiza u frekvencijskom domenu

VF –gmVπ

VπCπ

CeqVg´ Rp´ Vi

/11´

og s

VV+

=ωπ

VRV ´´)/(1 guo RC=ω πVRgV pmi −=

R ´

ogBx

pm

gB

B

g

i

sRRrrRgr

RRR

VV

ωπ

π

/11´

++++−=

ggg

i AV=

og sV ω/1+




VF –

i

sA

VV

ω/1+= (dB)

g

i

VV

´)/(1 RC=ω

og sV ω/1+

)/(1 guv RCω

1´)(2

1

guv RC

fπ

=




VF – Rezime

Gornja granična frekvencija određena je vremenskom konstantom R ´ i C .konstantom Rg i Cu.

za RB>>Rg i rx<<Rg, Rg´=Rg//rπ , to znači da će Rg uticati na f k lik ij Rfv ukoliko nije Rg>>rπ.

U Cu dominira Ceq , zapravo deo Cμ koji se preslikava na ulaz.

Iako je Cμ malo, preslikava se kao (1+gmRp´) puta veća kapacitivnost i snižava fv.kapacitivnost i snižava fv.



f) A li f k ij k d P if) Analiza u frekvencijskom domenu - Primer

Odrediti pojačanje na srednjim frekvencijama kao i gornju graničnu frekvenciju kola sa slike ako se zna da je VCC=VEE=10V, I=1mA, RB=100k, RC =8k, Rg= 5k, Rp=5k, CC EE B C g p

β=100, VA=100V, Cμ = 1pF, ft = 800MHz i rx=50Ω.

RgRp



f) A li f k ij k d R š jf) Analiza u frekvencijskom domenu - Rešenje

Za IC= I=1mA, parametri hibridnog modela imaju sledeće vrednosti:

mA/V401===

mAIg C mA/V40026.0 mVV

gT

m

k52100===r β k5.2

mA/V40===

mgrπ

k100V100=== AVr k100

mA1===

Co I

r

F8 1004 3⋅ −mgCC pF8

108002 6 =⋅⋅⋅

==+πωμπ

t

mgCC

pF7)( =−+= μμππ CCCC


p)( μμππ


f) A li f k ij k d R š jf) Analiza u frekvencijskom domenu - Rešenje

Pojačanje na srednjim frekvencijama je:

´B RgrRA −= π k3´ == pcop RRrRpm

gBxgB

RgRRrrRR

A+++ π

pcop

V/V30−=A

Da bi se odredila granična frekvencija, treba naći Cu i Rg´

pF128´)1( =++= pmu RgCCC μπ

[ ] k651)(´ =+= RRrrR [ ] k65.1)( =+= gBxg RRrrR π

kHz.754´2

1==v RC

f


2 gu RCπ


f) A li f k ij k d D ći 2 5f) Analiza u frekvencijskom domenu - Domaći 2.5

Odrediti vrednost otpora potrošača za koju će se pojačanje na srednjim frekvencijama iz prethodnog primera smanjiti na polovinu. Kolika će tada biti granična frekvencija p g jpojačavača?

(Analizirati dobijene vrednosti i uporediti ih sa prethodnim)(Analizirati dobijene vrednosti i uporediti ih sa prethodnim)

R š j 1 9k 1 42MHRešenje: 1.9k, 1.42MHz.


Sadržaj


2. Pojačavač sa zajedničkom bazom

3. Pojačavač sa zajedničkim kolektorom

106

Pojačavač sa zajedničkom bazom







a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZBg j

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

za vi=vcb=0; VCB= const. = VCBMi cb CB CBM

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



a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

Q1

g j

ICIE Q1

V

E

VEB

0

VCBVEB

Ulaz – iE Izlaz – iC

0

F kt t j j č j h i /iFaktor strujnog pojačanja h21C=ic/ie= αza VCB= const. = VCBM



b) DC polarizacija:

RC

2

RB1

2

RC

1

VCC

1

RB1

1

2

Q1

2

2

RE

1

RB2

1

0



b) DC polarizacija:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

22

RC

1 1

RB1

1

VCC

2

Q1

2

RE

2

RB2

1

0

1



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZBb) DC polarizacija:

VCC12

RC1 2Q1

RE1 2

RB11 2

RB21 2

112



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZBb) DC polarizacija:

VCC12

RCRE1 2Q11 2

0



b) DC polarizacija:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZB

Rg1 2

CS1

Q1RCRE

Vg

Q1 1 2

VCC

1CS2

1 2

VEE

2

VCC

2

Rp

2VEE

1

1

0

114

0



c) Analiza za male signale

CS1Rg

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

RE RC

g1 2

CS2

Q1

Vg

2 VCC

1

VEE

1

RE1 2

RC1 2

Rp

12

22

0




PojačavačPobuda Potrošač

Q1Rg

1 2

2

RC

2

Rp

2

VgRE

1 1 1

Vg

0




i iiu ie

ic iih11bh21bie

Rg12 21 2

2

vcvi

h12bvch22b

RE

2

1 RC

2

VgRp

1

vu vb1

1

Ekvivalentna šema ista kao za ZE samo su h parametari

0

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



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

Rg

h i

iu ie

Ri= RC

12

2

h11Vg

ic=h21 ib

RpRB

RCh21bie

vu v

vcvi

Ru=h11b

0

1

0

h11b

vu vbAo= (h21bRc/h11b)

0

Ce

Cbi

o RhhR

hhvA 2121 ≈==e

bu

u hhh

ivR 11

11 1=≈=

00za/1 ===∞→= ivRRhR

Ce

Cb

pu

o hhR

v 1111∞→eb

uu hi 21

11 1+

118

0 0, za /1 u22 ===∞→= bCibit ivRRhR08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT



h Ri= RC

12

2

e

eb

u

uu h

hhivR

21

1111 1+

=≈=Mala ulazna otpornost

V lik k Ru=h11b

0

1

Ce

o RhhA

11

21≈Veliko naponsko pojačanje (kao ZE)

Ao= (h21bRc/h11b)0eh11NE obrće fazu

βAS j j č j 1 αβ

β=

+≈

1SSAStrujno pojačanje ≈1

Ci RR =Relativno velika izlazna otpornost (kao ZE)



e) Analiza za male signale –zamena T- modelom



e) Analiza za male signale –zamena T-modelom

h12

2

Ri= RCe

e

ebu r

hhhR =+

=≈21

1111 1

Mala ulazna otpornost

Veliko naponsko

0

1

Ru=re

CmCCe

o RgRr

RhhA ==≈

α

11

21

Veliko naponsko pojačanje (kao ZE)

NE obrće fazu 0

Ao= gmRc

ee rh11NE obrće fazu

11

≈=≈ αβ

βSSAStrujno pojačanje ≈1

RRRelativno velika izlazna

1+ βSSj p j j

Ci RR =Relativno velika izlazna otpornost (kao ZE)



Primena:Ograničena zbog veoma male ulazne otpornosti:

pp Rvvv

gu

uCm

g

u

u

p

g

pu RR

RRgvv

vv

vv

A+

===

Neka je Rg=2.5k, RC=10k, re=25Ω, gm=40mS, pojačanje neopterećenog je 400, a ukupno:

( ) 25v

VF i li iklj č i k k k i l k bl

( ) 425252510101040)( 33 ≈⋅⋅⋅== −

g

pu v

vA

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

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

122

male u veliku izlaznu otpornost. 08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT

Sadržaj





Pojačavač sa zajedničkim kolektorom







a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZCg j

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

za vi=vec=0; VEC= const. = VECMi ec EC ECM

• Tranzistor radi u aktivnom režimu• Nije unilateralan h12 ≈1Nije unilateralan h12c 1• Ne obrće fazu• Pojačanje napona ≈ 1• Pojačanje napona ≈ 1• Pojačanje struje ≈ 1+β



a) Princip rada:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZCg j

IE

I I lQ1 VEC

IB

VUlaz

Izlaz – iE, v

0

VBC– iB, vBC

vEC

Faktor strujnog pojačanja h =i /i = 1+βFaktor strujnog pojačanja h21C=ie/ib= 1+βza VEC= const. = VECM


Pojačavač sa zajedničkim kolektoromb) DC polarizacija:b) DC polarizacija:• Tranzistor radi u konfiguraciji ZC

22

RC

1

RB1

1

Q1

2

VCC

12

RE

2

RB2

1

1

0



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZCb) DC polarizacija:

1

RE

2

RB2

12

Q1 VCC

122

RB1

1

RC

1

0

2 2

128

0



• Tranzistor radi u konfiguraciji ZCb) DC polarizacija:

1

RE

2

RB2

122

VCC

12

Q1

RB1

1

0

2

129

0



b) DC polarizacija:

1

CS1

RE

2

1

Q1 VCC

2

CS1

Rp

1

CS2Rg1 2

RB1

2

1

VBB

2

Rp

2

Vg

0

VBB

1

130

0




1

VEE i VBB kratak spoj;

C i C kratak spoj;

CS1Rg

RE

2

CS1 i CS2 kratak spoj;

RB1

1

Q1 VCC

12

CS1

Rp

1

CS2Rg1 2

RB1

2

1

VBB

2

p

2

Vg

0

VBB

1




PojačavačPobuda Potrošač

Rg

1

Q1 Rp

1

RE

1

g1 2

RB 2Vg 2

2

0




i iiu ib

ie ii

2

12 2

Rg12

h11ch21cib

vcvi

RC

2

Rp

1Vg RB

2

1

h12cvech22c RE

RBvu vb

1

1

0

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




1 2iu ib ie ii

22

h11c

h21 i

Ri= ?12

2

RERBh21cibvu vb ve

viRu=?

0

1

h v 11

Ao= ?0h12cve

0ec

eSS hh

iiA 2121 1+=−≈=

EeeESSccu

ut RhhRAhhivR )1( 21111211 ++≈+==

ecb

SS i 2121

134

EeeESSccb

ut i)( 21111211




1 2iu ib ie ii

22

h11c

h21 i

Ri= ?12

2

RERBh21cie

vu vb vevi

0

1

h v

Ru≈h21eRE

11

Ao≈10h12cve

0EutButu RhRRRR 21≈≈= ci

o hhRhh

vvA 21

/ −−==

11 ≈<oAEee

Eeo Rhh

RhA)1(

)1(

2111

21

+++

≈

ccEcu

u hhRhi

v 211211 /0

−=

135

Eee )( 2111




1 2iu ib ie ii

22

h11c

h21 i

Ri=h11e/h21e

12

2

RERBh21cie

vu vb vevi

0

1

h v

Ru≈h21eRE

11

0h12cveAo≈1

01 1111 eegBeit

hhRRvR ≈+

≈≈=)1(

,)1()/( 21

1121112112 e

eBgecgBcce

it hhRR

hhRRhhi +<<

++−

ehRRRR 11≈≈136e

eitEiti h

RRRR21

≈≈=08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT



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

N k j č j 1

Ri=h11e/h21e

12

2

1≈oANaponsko pojačanje ≈1

NE obrće fazu0

1

Ru≈h21eRE

β1AS j j č j

0

Ao≈1

hRR +

β+≈1SSAStrujno pojačanje

1 11

11

e

eBgi h

hRRR

+

+=Mala izlazna otpornost



e) Analiza za male signale –zamena T- modelom

R

αieRgRg

vg RBR

reRRpRB

Rp



e) Analiza za male signale –zamena T-modelom

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

N k j č j 1

Ri=h11e/h21e

12

2

1≈oANaponsko pojačanje ≈1

NE obrće fazu0

1

Ru≈βRp

β1AS j j č j

0

Ao≈1

RR

β+≈1SSAStrujno pojačanje

1 β+

+= eBg

i

rRRRMala izlazna otpornost



Domaći 3.5:Za pojačavač sa prethodne slike, kod koga je Rg=10k, Rp=1k, g p

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



Primena:Kao bafer između generatora (pojačavača) sa velikom

š j šć i š č l šćunutrašnjom otpornošću i potrošača sa malom otpornošću.

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



Rezime:1. Zajednički emitor )1(RRR β1. Zajednički emitor )1( eBBu rRrRR βπ +==

)( )( pCmpCom RRgRRrgA −≈−=

R

vi

)()( pCmpCom gg

CCoi RRrR ≈=Rg

Rp

vg

Ri)( pCm

gB

Bu RRg

RrRrR

A+

−=π

π

g vu

Ru

)(

g

pCu Rr

RRA

+−≅

π

β

β−≡−= umSS RgA


Rezime:Jednostepeni pojačavači sa BJT

Rezime:1.a Zajednički emitor sa otpornikom u emitoru

))(1( EB RrRR ++= β

R

vi

))(1( EeBu RrRR ++ β

1

)(

E

pCm Rg

RRgA

+−≈=

RgRp

vg R

1 EmRg+

Ci RR ≈REg vu

Ru

Ri

) )(1(

)(

Eeg

pCu RrR

RRA

+++−≅

ββ

ECE



Rezime:2. Zajednička baza

eu rR =

vi

)( pCm RRgA =

Rg

Rp

Ri

Ci RR ≈

)( pC RRA ≅ α

vg vu

Ri

eg

u rRA

+≅ α

ARu

α≡SSA



Rezime:3. Zajednički kolektor

Rg R

) )(1( peBu RrRR ++≈ βg

vivg vu

1 <≈+

=ep

p

rRR

A

RRRpg

Ru

Ri

β++≈

1Bg

ei

RRrR

RRRi

1

peBg

p

Bg

Bu

RrRR

RRR

RA++

+≅

β1 pe+ ββ+≡1 SSA



Rezime:• Tranzistori rade u aktivnom režimu:

BE direktno; BC inverzno; Ic=Isexp(vbe/VT); Ib=Ic/βc s p( be T); b c ββ=α/(1-α); α=β/(1+β)

Z l i l• 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]π m

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

146

od β.08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT


Rezime:• Konfiguracija sa zajedničkim emitorom:

E j i i ič i i lE 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 ulazna otpornost;Relativno velika izlazna otpornost; Ot t R ć l t tOtpornost RE povećava ulaznu otpornost na račun smanjenja naponskog pojačanja



Rezime:• Konfiguracija sa zajedničkom bazom:

B j i i ič i i lB 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;Veoma mala ulazna otpornost;Relativno velika izlazna otpornost ( t j i b f )(strujni bafer)



Rezime:• Konfiguracija sa zajedničkim kolektorom:

C j i i ič i i lC 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;Velika ulazna otpornost;Mala izlazna otpornost ( ki b f )(naponski bafer)


Jednostepeni pojačavači sa BJT

Šta smo naučili?

• Uporediti pojačavače sa ZE ZB i ZC sa stanovišta naponskog• Uporediti pojačavače sa ZE, ZB i ZC sa stanovišta naponskog pojačanja, ulazne otpornosti i izlazne otpornosti?

Električna šema princip rada pojača ača sa ZE i• Električna šema, princip rada pojačavača sa ZE i ekvivalentno kolo za male signale.

U i j ik R k k i ik j č č ZE• Uticaj otpornika u RE na karakteristike pojačavača sa ZE.

• Električna šema, princip rada pojačavača sa ZC i ekvivalentno kolo za male signale.

Na web adresi http://leda.elfak .ni.ac.rs

> EDUCATION > ELEKTRONIKA

150

slajdovi u pdf formatu08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT

Ispitna pitanja?Jednostepeni pojačavači sa BJT

Ispitna pitanja?1. U polju izlaznih karakteristika BJT u konfiguraciji pojačavača sa ZE

nacrtati statičku radnu pravu i označiti izraze koji odredjuju položaj karakterističnih tačaka. Objasniti uticaj promene RC na naponsko pojačanje.

2 Uticaj promene temperature na promenu položaja radne tačke osnovnog2. Uticaj promene temperature na promenu položaja radne tačke osnovnog pojačavača sa zajedničkim emitorom.

3. Uticaj izbora radne tačke (kolektorske disipacije) na temperatursku nestabnilnost pojačavača.

4. Faktori temperaturske nestabilosti radne tačke pojačavača.5 Temperaturska stabilizacija osnovnog pojačavača sa zajedničkiom5. Temperaturska stabilizacija osnovnog pojačavača sa zajedničkiom

emitorom pomoću otpornika RE.6. Ekvivalentno kolo pojačavača sa ZE na niskim frekvencijama.7. Ekvivalentno kolo pojačavača sa ZE na visokim frekvencijama.8. Električna šema, karakteristike i primena pojačavača sa ZB.

151

9. Električna šema, karakteristike i primena pojačavača sa ZC.08. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT

Sledećeg časa

Jednostepeni MOSFET pojačavači


Pojačavač sa zajedničkim emitorom Dodatak #29a

b) DC polarizacija

Stabilan položaj radne tačke:Stabilan položaj radne tačke:Ulaznu karakteristiku tranzistora karakteriše značajna promena Ikarakteriše značajna promena IB(500%) za male promene VBE (7.7%)

100μAμ

0 65V 0 7V

20μA


0.65V 0.7V


2

Dodatak #34a

b) DC polarizacija RC

1 VCC

1

RB1 2

IBFizički uticaj R na VCC

2

VBB

1

RE

2

Q11 2

IE

VBE

Fizički uticaj RE na stabilizaciju

d t čk 2 RE

1

IEradne tačke ogleda se u l d ć 0

Ako IE (znači i IC) poraste iz bilo kog razloga, sledećem:

poraste napon VE=IERE ,smanji se VBE=VB-VE,smanji se VBE VB VE,smanji se IB,


smanji se IE.


b) DC polarizacija – preko BC otpornika

RC

IC+IB=IE

0=−−− BEBBCECC VRIRIVI

VCC

RC

I

01

=−+

−− BEBE

CECC VRIRIVβ

RB

Q1

IB

VCE

IC

0=−

= BECCE R

VVI

=VBE

IEVB1++

βB

CRR

0



b) DC polarizacija – preko BC otpornika

RC

IC+IB=IE

0=−

= BECC VVI

VCCRB IB

IC

0

1

=

++

=

βB

C

E RRI

Izraz za IE sličan onom sa prethodne šemeQ1

=VBE

VCE

IEVB

Izraz za IE sličan onom sa prethodne šeme link

Umesto V je V a umesto R je R

0

Umesto VBB je VCC, a umesto RE je RC.

Da bi IE bila nezavisna od β, potrebno je

RC>>RB/(1+β), odnosno bolje je manje RB.

M đ ti d R di k ič k i l iMeđutim, vrednost RB direktno utiče na maksimalni opseg promene izlaznog napona VC = IBRB-VBE, tako da mora da se traži kompromis.


Pojačavač sa zajedničkim emitoromb) DC polarizacija – preko BC otpornika

Dodatak #50ab) DC polarizacija preko BC otpornika

RC

IC+IB=IE

Domaći 4.5:

Projektovati kolo sa slike tako da se obezbediVCC

RB

Q1

IB

V

IC

Projektovati kolo sa slike tako da se obezbedi IE =1mA i opseg promene izlaznog napona od ±2V (znači minimalno VCEM=2.3V). Poznato je

=VBE

VCE

IE

VB

±2V (znači minimalno VCEM 2.3V). Poznato je VCC =10V i β=100.

Uk lik č t d ti t ti 0Ukoliko se proračunate vrednosti otpornosti zamene najpribližnijim standardnim iz seta EIA E24 izračunati koliko će se odstupiti odEIA E24, izračunati koliko će se odstupiti od projektnih zahteva?


Pojačavač sa zajedničkim emitoromb) DC polarizacija – preko BC otpornika

Dodatak #50ab) DC polarizacija preko BC otpornika

RC

IC+IB=IEDomaći 4.5:

EIA E24 Standardne vrednosti( t i i t l ij + 5% )

VCCRB

Q1

IB

VCE

IC

(otpornici sa tolerancijom + 5% )10 22 47

=VBE

IEVB

11 24 51 12 27 56 Veće vrednosti

013 30 62 15 33 68

dobijaju se množenjem x10,

100 100016 36 75 18 39 82

x100, x1000

Rešenje: R = 162k R =7 7k; I =1 02mA V =2 3V

20 43 91


Rešenje: RB = 162k, RC=7.7k; IE =1.02mA, VC=2.3V.


b) DC polarizacija – preko simetričnog napajanja

IVCC

RCIC

β+=

1E

BII

−=

BBEEE

E RVVI

Q1IB

V

β++

1B

ERR

RBVBE

VCE

Za pojačavač sa ZB može RB=0

RE

0

IE

V

o e B 0

Zašto?


-VEE


f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF U ič C C i C i j k k dUtiču CS1, CE i CS2; posmatramo uticaj svakog kondenzatora

posebnoC [ ]v• CS1 [ ]dB

vv

g

i

vigmvπRg CS1 Rp

vg

vπ



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF - CS1 Rg CS1RR

RRRRR

C

pCpCp +

==´

1

12

22

g S1

2

11

vgvigmvπ

vπRB R´prπ

)( rR 0

1/1)(

SgB

B

sCRrRrR

v++

=π

ππ

´pmi Rvgv π−=

R )(

[ ]pm

gB

B

g

i

RrRCs

sRgRrR

rRVVA

+++

−==π

π

1´)(


[ ]gBS RrRC +π1


f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF - CS1 [ ]dBvv

g

i

gmvπvigmvπ

g

C vigm πRg

CS1

vg

vπ f 1

ω 1

vπ

[ ]gBSp RrRC

f+⋅

=ππ 1

1 21

[ ]gBSp RrRC +

=π

ω1

1



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF - CE

[ ]v [ ]dBvv

g

i

RC

vigmvπRg Rp

vg

vπ



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF - CEαie

I

1

112Rg

V R´r

Ib

2

2

2

vgVi

VπRB

R pre

1

CE

1R 0

)/1)(1(1

EegBgB

Bgb sCrRRRR

RVI++++

=β ´pbi RIV β−=

´βR

⎤⎡++++

−== 1)1(´

ββ

egB

p

gB

B

g

i

RRs

srRR

RRR

RVVA

16408. novembar 2011. Jednostepeni pojačavači sa BJT ⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+1βgB

eE

RRrC


f) A li f k ij k d

Dodatak #94a

[ ]dBvvi


NF - CE

gmvπvgmvπ

vg

RC

gm πvigmvπRg Rp

vg

v⎤⎡

=1

2fvπ

⎤⎡=

12ω

gBp RR

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+⋅1

22

βπ gB

eE

p RRrC

f

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+1βgB

eE rC



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF - CS2

[ ]v [ ]dBvv

g

i

CS2

vigmvπRg

vg



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a

12


NF – CS2Rg

CS2

1 22

2gmVπ

V

2 11

1

VgVi

VπRB Rprπ RC

0rR )( 0

gB

B

RrRrR

V+

=π

ππ

)(p

pSC

Cmi R

RsCRRVgV

++−=

)/(1 2π

[ ]pm

gB

B

g

i

Cs

sRgRrR

rRVVA

++−== 1´

)(

π

π


[ ]pCS RRC +2


f) A li f k ij k d

Dodatak #94a

[ ]dBvvi


NF - CS1

gmvπvgmvπ

vg

CS2

m πvigmvπRg Rp

vg

v f 1vπ

1ω

[ ]pCSp RRC

f+⋅

=2

3 21

π

[ ]pCSp RRC +

=2

3ω



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF – Uticaj sva tri kondenzatoraU l č j d ji i k ij dj jiU slučaju da ne postoji interakcija medju njima

[ ]dBVi [ ]dBVg

1

1

[ ]gBSp RrRC +

=π

ω1

11

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+

=

1

12

β

ωgB

eE

p RRrC

[ ]pCSp RRC +

=2

31ω

⎦⎣ +1β


[ ]pCS 2


f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF – Uticaj sva tri kondenzatoraD j ič f k ij d đ j i j CDonju graničnu frekvenciju određuje uticaj CE

[ ]dBVi [ ]dBVg

1

1

[ ]gBSp RrRC +

=π

ω1

11

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

+

=

1

12

β

ωgB

eE

p RRrC

[ ]pCSp RRC +

=2

31ω

⎦⎣ +1β


[ ]pCS 2


f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF – Uticaj sva tri kondenzatoraUkoliko postoji interakcija (naročito se ispoljava kod CS1 i CE ),

nije lako izračunati donju graničnu frekvenciju.

[ ]dBVV

g

i

g

321111

pppd RCRCRC++=++= ωωωω

Približno se određuje kao:


2211321

SSESSpppd RCRCRC ε


f) A li f k ij k d

[ ]dBVV

g

i Dodatak #94a


NF – Projektovanje

S obzirom da dominantnu ulogu igra CE, za željenu fd

izabere se CE tako da član 1/(CER ) predstavlja 80%izabere se CE tako da član 1/(CERε) predstavlja 80% zbira. CS1 i CS2 biraju se tako da njihov doprinos bude po 10%.10%.



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF – ProjektovanjePrimer:Odrediti vrednosti kondenzatora CS1, CS2 i CE u kolu sa slike S1 S2 E

tako da donja granična frekvencija bude 100Hz. Poznato je RB=100k, RC=8k, Rp= 5k, Rg=5k, β=100, gm=40mA/V i j B , C , p , g , β , gm

rπ=2.4k.



f) A li f k ij k d

Dodatak #94a


NF – ProjektovanjeRešenje:Odrede se vrednosti otpornosti koje “vidi” svaki p j

kondenzator pod uslovom da je Vg=0 i da su reaktanse druga dva kondenzatora =0. g

Ω=+= kRrRR gBS 44.71 π

Ω=+

+=RR

rR gBe 72

1βε

Ω=+= kRRR pCS 132


Pojačavač sa zajedničkim emitoromf) Analiza u frekvencijskom domenu

Dodatak #94a


NF – ProjektovanjeRešenje:Odredi se vrednost CE tako što se njegov doprinos izjednači

sa 80% zadate granične frekvencije.

10028.08.013 ⋅⋅⋅=== πωω dp RC εE

p RC

FR

C dE μπω 6.27

7210028.08.0

=⋅⋅⋅

=⋅

=RE

ε 72Odredi se vrednost CS1 i CS2 tako što se njihov doprinos

izjednači sa 10% zadate granične frekvencijeizjednači sa 10% zadate granične frekvencije.

FR

C dS μω 1.21.0

1 =⋅

= FR

C dS μω 2.11.0

2 =⋅

=


RS1 RS 2


f) A li f k ij k d

Dodatak


Na VVF Cμ i Cπ dolaze do izražaja• Cμ kratkospaja C i B tranzistora • Cπ kratkospaja B za E (masu)


Jednostepeni Pojacavaci Sa BJT

Documents

Transcript of Jednostepeni Pojacavaci Sa BJT