Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi...

22
Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor C B E i i i + = Direktni aktivni režim (DAR): 0 , 0 , 0 > > > E C B i i i B F C i i β = BE BE V v = CES CE V v > Zasićenje: B F C i i β < BES BE V v = CES CE V v = Zakočenje (OFF): 0 , 0 , 0 = = = E C B i i i γ V v BE < Inverzni aktivni režim B i C i E i B C E B i C i E i B C E B F i β B i C i E i B C E BES V CES V B i C i E i B C E

Transcript of Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi...

Page 1: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Režimi rada bipolarnog tranzistora

NPN tranzistor

CBE iii +=

Direktni aktivni režim (DAR):

0,0,0 >>> ECB iii

BFC ii β=

BEBE Vv =

CESCE Vv >

Zasićenje:

BFC ii β<

BESBE Vv =

CESCE Vv =

Zakočenje (OFF):

0,0,0 === ECB iii

γVvBE <

Inverzni aktivni režim

Bi

Ci

Ei

B

C

E

Bi Ci

Ei

B C

E

BFiβ

Bi Ci

Ei

B C

E

BESV CESV

Bi Ci

Ei

B C

E

Page 2: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

PNP tranzistor

CBE iii +=

Direktni aktivni režim (DAR):

0,0,0 >>> ECB iii

BFC ii β=

EBEB Vv =

ECSEC Vv >

Zasićenje:

BFC ii β<

EBSEB Vv =

ECSEC Vv =

Zakočenje (OFF):

0,0,0 === ECB iii

γVvEB <

Inverzni aktivni režim

BiCi

Ei

B

C

E

Bi Ci

Ei

B C

E

BFiβ

Bi Ci

Ei

B C

E

EBSV ECSV

Bi Ci

Ei

B C

E

Page 3: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

74. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== BEVVγ , V6,0=BESV , V2,0=CESV ,

100=Fβ , V12=CCV , Ω= k101R i Ω= k12R . Odrediti režim rada tranzistora

1Q , kao i napone i struje svih priključaka tranzistora 1Q .

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF:

provera: γVvBE < ?

⇒<=⇒

=

=⇒===γVv

v

viiiBE

E

BBEC 00

00,0,0pretpostavka je

tačna, tj. 1Q je zakočen

0=Bi 0=Ci 0=Ei

0=Bv 0=Ev ⇒= CCC Vv V12=Cv

75. Za kolo sa slike je poznato: V7,0== BEVVγ , V7,0=BESV , V2,0=CESV ,

75=Fβ , V10=CCV , Ω= k51R i Ω= k2,12R . Odrediti režim rada tranzistora

1Q , kao i napone i struje svih priključaka tranzistora 1Q .

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF:

provera: γVvBE < ?

⇒>=⇒

=

=⇒=⇒===γVVv

v

VviiiiCCBE

E

CCBRBEC

0

00,0,0 2

loša pretpostavka

1R2R

CCV

1Q

1R2R

CCV

1Q

Ei

Ci

BiEv

Bv

Cv

2Ri

1R

2R

CCV

1Q

1R

2R

CCV

1QBi

Ei

CiCv

Bv

Ev

Page 4: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Pretpostavka 1Q -DAR:

provera: CESCE Vv > ?

( ) ⇒=−−+−⇒=−−− 00 12122 BEBCBCCBEBRCC ViRiiRVViRiRV

( )( )

µA67,961

0112

12 =++

−=⇒=−−+−

RR

VViViRiRV

F

BECCBBEBBFCC

ββ

( ) ( ) ( ) ⇒>=+−=+−=−−= CESBFCCCBCCRCCCE ViRViiRViRVv V18,110 2222 β

pretpostavka je tačna, tj. 1Q je u DAR-u

µA67,96=Bi ⇒= BFC ii β mA25,7=Ci

( ) ⇒+= BFE ii 1β mA35,7=Ei

( ) ( ) ⇒+−=+−=−= BFCCCBCCRCCC iRViiRViRVv 12222 β V18,1=Cv

⇒= BEB Vv 0,7V=Bv 0=Ev

76. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== BEVVγ , V6,0=BESV ,

V2,0=CESV , 100=Fβ , V3=CCV , Ω= k20BR i Ω= k10CR . Odrediti

režim rada tranzistora 1Q , kao i napone i struje svih priključaka

tranzistora 1Q .

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF:

provera: γVvBE < ?

⇒>=⇒

=

=⇒===γVVv

v

VviiiCCBE

E

CCBBEC

0

0,0,0loša

pretpostavka

BRCR

CCV

1Q

BRCR

CCV

1Q

EiBi

Ci

Ev

Bv

Cv

Page 5: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Pretpostavka 1Q -DAR:

provera: CESCE Vv > ?

⇒<−=−

−=−=−=−= CES

B

BECCFCCCBFCCCCCCCECCE V

R

VVRViRViRVvvv V117ββ loša

pretpostavka

Pretpostavka 1Q -zasićenje:

provera: CBF ii >β ?

⇒>⇒

=−

=

=−

=

CBF

C

CESCCC

B

BESCCFBF

ii

R

VVi

R

VVi

β

ββ

mA28,0

mA12

pretpostavka je tačna, tj. 1Q je u zasićenju

⇒−

=B

BESCCB

R

VVi µA120=Bi µA280=Ci

⇒+= CBE iii µA400=Ei

⇒= CESC Vv V2,0=Cv

⇒= BESB Vv 0,6V=Bv 0=Ev

77. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== EBVVγ , V6,0=EBSV , V2,0=ECSV ,

100=Fβ , V12=CCV , Ω= k101R i Ω= k12R . Odrediti režim rada tranzistora

1Q , kao i napone i struje svih priključaka tranzistora 1Q .

1R

2R

1Q

CCV

Page 6: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF:

provera: γVvEB < ?

⇒<=⇒

=⇒===

=γVv

Vviii

VvEB

CCBBEC

CCE 00,0,0

pretpostavka je

tačna, tj. 1Q je zakočen

0=Bi 0=Ci 0=Ei

0=Cv V12=Ev V12=Bv

78. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== EBVVγ , V6,0=EBSV , V2,0=ECSV ,

100=Fβ , V12=CCV , Ω= k2001R i Ω= k12R . Odrediti režim rada tranzistora

1Q , kao i napone i struje svih priključaka tranzistora 1Q .

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF:

provera: γVvEB < ?

⇒>=⇒

=⇒===

=γVVv

viii

VvCCEB

BBEC

CCE

00,0,0loša

pretpostavka

1R

2R

1Q

CCV

Bi

Ei

Ci Cv

Ev

Bv

1R

2R

1Q

CCV

1R

2R

1Q

CCV

BiEi

Ci Cv

Ev

Bv

Page 7: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Pretpostavka 1Q -DAR:

provera: ECSEC Vv > ?

⇒>=−

−=−=−=−= ECSEBCC

FCCBFCCCCCCEEC VR

VVRViRViRVvvv V3,6

1222 ββ

pretpostavka je tačna, tj. 1Q je u DAR-u

⇒−

=1R

VVi EBCCB

µA57=Bi ⇒= BFC ii β mA7,5=Ci

( ) ⇒+= BFE ii 1β mA76,5=Ei

⇒= CC iRv 2 V7,5=Cv

⇒−= EBCCB VVv 11,4V=Bv ⇒= CCE Vv 12V=Ev

79. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== EBVVγ , V6,0=EBSV , V2,0=ECSV ,

100=Fβ , V12=CCV , Ω= k101R i Ω= k12R . Odrediti režim rada tranzistora

1Q , kao i napone i struje svih priključaka tranzistora 1Q .

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF:

provera: γVvEB < ?

⇒>=⇒

=⇒===

=γVVv

viii

VvCCEB

BBEC

CCE

00,0,0loša

pretpostavka

1R

2R

1Q

CCV

1R

2R

1Q

CCV

BiEi

Ci Cv

Ev

Bv

Page 8: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Pretpostavka 1Q -DAR:

provera: ECSEC Vv > ?

⇒<−=−

−=−=−=−= ECSEBCC

FCCBFCCCCCCEEC VR

VVRViRViRVvvv V102

1222 ββ loša

pretpostavka

Pretpostavka 1Q -zasićenje:

provera: CBF ii >β ?

⇒>⇒

=−

=

=−

=

CBF

ECSCCC

EBSCCFBF

ii

R

VVi

R

VVi

β

ββ

mA8,11

mA114

2

1 pretpostavka je tačna, tj. 1Q je u zasićenju

⇒−

=1R

VVi EBSCCB

mA14,1=Bi mA8,11=Ci

⇒+= CBE iii mA94,12=Ei

⇒−= ECSCCC VVv V8,11=Cv

⇒−= EBSCCB VVv 11,4V=Bv ⇒= CCE Vv 12V=Ev

80. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== BEVVγ , V6,0=BESV ,

V2,0=CESV , 100=Fβ , V3=CCV i Ω= k20BR . Dioda D je idealna sa

parametrom V6,0=DV Odrediti režime rada tranzistora 1Q i diode D , kao

i napone i struje svih priključaka tranzistora 1Q .

BRD

CCV

1Q

Page 9: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Rešenje:

Pretpostavka 1Q -OFF i D -OFF:

provera: γVvBE < ? (jer ako se dokaže da je 1Q -OFF to će značiti i da je

dioda sigurno isključena, jer iz 00 =⇒= DC ii )

⇒>=⇒

=

=⇒===γVVv

v

VviiiCCBE

E

CCBBEC

0

0,0,0loša

pretpostavka

Pretpostavka 1Q -DAR i D -ON:

provera: CESCE Vv > i 0>Di ?

( )⇒

>=−

===

>=−−=−=

0mA12

V4,20

B

BECCFBFCD

CESDCCECCE

R

VViii

VVVvvv

ββpretpostavka je tačna, tj. 1Q je u DAR-u i

D je ON

⇒−

=B

BECCB

R

VVi µA120=Bi mA12=Ci ( ) ⇒+= BFE ii 1β mA12,12=Ei

⇒−= DCCC VVv V4,2=Cv ⇒= BEB Vv 0,7V=Bv 0=Ev

81. Za kolo sa slike je poznato: V6,0== BEVVγ , V6,0=BESV ,

V2,0=CESV , 100=Fβ , V10=CCV , Ω= k10BR i Ω= 010ER . Zener

dioda je idealna sa parametrima 0=DV i V2,3=ZV .

a) Izračunati izlazni napon IV .

b) Izračunati kolika bi trebala da bude vrednost napona CCV da bi

tranzistor 1Q bio na granici između direktnog aktivnog režima i

zakočenja.

BRD

CCV

1Q

EiBi

Ci

Ev

Bv

Cv

+

−Dv

Di

1Q

DZ

BR

ER

IV

CCV

Page 10: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Rešenje:

a)

1Q neće biti OFF jer je razlika potencijala između CCV i mase dovoljna da

se obezbedi napon BEV na spoju baza-emitor tranzistora 1Q (uz

odgovarajući pad napona na otpornicima BR , ER i Zener diodi DZ ).

Pretpostavka 1Q -DAR i DZ -proboj:

provera: CESCE Vv > i 0<DZi ?

0=−−−− EEBEZBBCC RiVVRiV

( ) 01 =+−−−− EBFBEZBBCC RiVVRiV β

( )( )

>=+−=−=

<−=⇒=++

−−=

CESEBFCCECCE

DZ

EFB

BEZCCB

VRiVvvv

iRR

VVVi

V88,61

0µA5,308µA5,3081

β

β

pretpostavka je tačna, tj. 1Q je u DAR-u i DZ je u proboju.

( ) ⇒+=== EBFEEEI RiRivV 1β V12,3=IV

b) Smanjivanjem napona CCV smanjivaće se razlika potencijala između CCV i mase potrebna da

bi se obezbedio napon BEV na spoju baza-emitor tranzistora 1Q (uz odgovarajući pad napona na

otpornicima BR , ER i Zener diodi DZ ).

Kada se napon CCV smanji na vrednost BEZCC VVV +=min , Zener dioda će biti na granici između

proboja i zakočenja ( DZi će pasti na nulu, a pritom će biti ZDZ Vv −= ), a tranzistor na granici

između DAR-a i zakočenja ( Bi , Ci i Ei će pasti na nulu, a pritom će biti BEBE Vv = ). Dakle:

⇒+= BEZCC VVV min V8,3min =CCV

1Q

DZ

BR

ER

IV

CCV

EiBi

CiDZi

+−

DZv

Page 11: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Pojačavači sa bipolarnim tranzistorima

Konvencija za obeležavanje signala (napona i struja) u kolu pojačavača

o ukupan signal: Av

o jednosmerna komponenta signala (srednja vrednost signala): AV

o naizmenična komponenta signala (mali signal): av

o aAA vVv +=

0

Av

t

AV

0 t

AV

0

av

t

Page 12: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Model NPN tranzistora za mali signal:

t

Cm

V

Ig = ;

mgr 0βπ =

bbmbem iirgvg 0βπ ==

Model PNP tranzistora za mali signal:

t

Cm

V

Ig = ;

mgr 0βπ = ; bbmebm iirgvg 0βπ ==

82. Za pojačavač sa slike je poznato: 1000 == ββF ,

V7,0=BEV , mV26=tV , V12=CCV , ∞→1C ,

∞→2C , 5,191 =R kΩ, 392 =R kΩ, 594=ER Ω i

1=PR kΩ.

a) Izračunati jednosmerne struje ( BI , CI i EI ) i

jednosmerne napone tranzistora ( BV , CV i EV ).

b) Izračunati naponsko pojačanje pojačavača g

iv

v

va = ,

ulaznu otpornost koju vidi generator naizmeničnog signala gv i izlaznu otpornost koju vidi potrošač PR .

Ivgv

CCV

1R

2RER

1C

+

+

2C

PR

b

c

e

bi

b c

e

ci

ei

bemvgbev πr

+

bi

b c

e

ci

ei

bemvgbevπr

+

b

c

e

bib c

e

ci

ei

ebmvgebv πr

+

Page 13: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Rešenje:

a) DC analiza:

Formiranje šeme za DC analizu:

• ukidanje svih naizmeničnih generatora; • zamena kondenzatora otvorenim vezama.

V821

2 =+

= CCTEV VRR

RV ; Ω=

+== 13k||

21

2121

RR

RRRRRTEV ;

Tranzistor je u DAR-u (preduslov da bi pojačavač ispravno radio)!

TEVBTEVBEEE VIRVIR =++ ; )1( += FBE II β ;

⇒++

−=

EFTEV

BETEVB

RR

VVI

)1(βmA1,0=BI

⇒= BFC II β mA10=CI

⇒+= )1( FBE II β mA1,10=EI

⇒= EEE IRV V6=EV

⇒+= BEEB VVV V7,6=BV

⇒= CCC VV V12=CV

CCV

TEVR

ERTEVV

EIBI

CI

BV

CV

EV

CCV

1R

2RER

CCVCCV

1R

2RER

IV

+

PR

Page 14: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

b) AC analiza:

Formiranje šeme za AC analizu:

• ukidanje svih jednosmernih generatora; • zamena kondenzatora ∞→C kratkim spojevima; • zamena tranzistora modelom za mali signal.

mS6,384==t

Cm

V

Ig ; Ω== 2600

mgr

βπ

;

PE

ibb

RR

vii

||0 =+ β ; ππ r

vv

r

vi

igbeb

−== ;

)||)(1( 0 PE

iig

RR

v

r

vv

+=

βπ

;

( )

( )⇒

++

+

==

PE

PE

g

iv

RRr

RRr

v

va

||1

1

||1

0

0

π

π

β

β

993,0≈va

Šema za računanje ulazne otpornosti:

• povezivanje naponskog test generatora tv između ulazne tačke i mase i označavanje struje

ti ;

• ukidanje svih nezavisnih generatora u ostatku kola;

• t

tul

i

vR = ;

ivgv

1R

2RER

+

+

−PR

πrbv

cv

evbev+ −

bbem ivg 0β=bi

ivgv

21 || RRPE RR ||

+

+

πrbv

cv

evbev+ −

bbem ivg 0β=bi

Page 15: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

bt

t iRR

vi +=

21 ||;

)||)(1(|| 00

PE

eb

PE

ebb

RR

vi

RR

vii

+=⇒=+

ββ ;

πβ r

vv

RR

vi et

PE

eb

−=

+=

)||)(1( 0

;

( )( ) t

PE

PEe v

RRr

RRv ⋅

++

+=

||)1(

||)1(

0

0

β

β

π

;

( )PE

ttt

RRr

v

RR

vi

||)1(|| 021 +++=

βπ

;

( )⇒

+++==

−1

021 ||)1(

1

||

1

PEt

tul

RRrRRi

vR

βπ

kΩ68,9=ulR

Šema za računanje izlazne otpornosti:

• povezivanje naponskog test generatora tv između izlazne tačke i mase i označavanje struje

ti ;

• ukidanje svih nezavisnih generatora u ostatku kola;

• t

tizl

i

vR = ;

E

tbbt

R

viii =++ 0β ;

πr

vi tb

−=

0;

π

βr

v

R

vi t

E

tt )1( 0++= ;

++==

−1

011

π

β

rRi

vR

Et

tizl

Ω≈ 56,2izlR

tv21 || RR

PE RR ||

+

πrbv

cv

evbev+ −

bbem ivg 0β=biti

tv21 || RRER

πrbv

cv

evbev+ −

bbem ivg 0β=bi

+

ti

Page 16: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

83. Za pojačavač sa slike je poznato: 1000 == ββF , V7,0=BEV , mV26=tV , V12=CCV ,

∞→1C , ∞→2C , ∞→3C , kΩ1=gR , 101 =R kΩ, 302 =R kΩ, kΩ3,4=CR , kΩ3,1=ER i

100=PR kΩ.

a) Izračunati jednosmerne struje ( BI , CI i EI ) i jednosmerne napone tranzistora ( BV , CV i EV ).

b) Izračunati naponsko pojačanje pojačavača g

p

vv

va = , ulaznu otpornost koju vidi generator

naizmeničnog signala gv i izlaznu otpornost koju vidi potrošač PR .

Rešenje:

a) DC analiza:

V321

1 =+

= CCTEV VRR

RV ; Ω=

+== 7,5k||

21

2121

RR

RRRRRTEV ;

Tranzistor je u DAR-u (preduslov da bi pojačavač ispravno radio).

0=−++ TEVBTEVBEEE VIRVIR ; )1( += FBE II β ;

+

CCV

gR

1R

2R

PR

CR

ER

Q

Pv

gv

1C

2C

3C

+

CCV

gR

1R

2R

PR

CR

ER

Q

Pv

gv

1C

2C

3C

CCV

gR

1R

2R

PR

CR

ER

Q

PV

CCV

CR

ER

QTEVR

TEVV

BV

CV

EV

CI

BI

EI

Page 17: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

⇒++

−=

EFTEV

BETEVB

RR

VVI

)1(βµA57,16=BI

⇒= BFC II β mA657,1=CI

⇒+= )1( FBE II β mA674,1=EI

⇒= EEE IRV V176,2=EV

⇒+= BEEB VVV V876,2=BV

⇒−= CCCCC IRVV V875,4=CV

b) AC analiza:

Ω882|||| 21 == gtev RRRR gg

g

tev vvRRR

RRv 88,0

||

||

21

21 =+

=

+

gR

1R

2R

PR

CR

ER

Q

pv

gv

+

gR

1R2R

PRCRQ

pv

gv

+

tevR

CP RR ||Q

pv

tevv

+

tevR

CP RR ||

pv

tevvπr

+

−bev bemvg

Page 18: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

mS73,63==t

Cm

V

Ig Ω== k569,10

mgr

βπ

( )CPbemp RRvgv ||−= g

tev

tev

tev

be vRr

rv

Rr

rv 88,0⋅

+=⋅

+=

π

π

π

π

( ) g

tev

CPmp vRr

rRRgv 88,0|| ⋅

+⋅−=

π

π

( ) ⇒+

⋅−==tev

CPm

g

p

vRr

rRRg

v

va

π

π||88,0 148−=va

Računanje ulazne otpornosti:

⇒+== πrRRRi

vR g

t

tul |||| 21 kΩ3,2=ulR

Računanje otpornosti koju vidi potrošač:

⇒==⇒=⇒=⇒= C

t

tizltCtbembe R

i

vRiRvvgv 00 kΩ3,4=izlR

+

gR

CP RR ||tvπr

+

−bev bemvg

2R 1R

ti

gR

CR tvπr

+

−bev bemvg

2R 1R

ti

+

Page 19: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

84. Parametri tranzistora u pojačavaču sa slike su: 500 == ββF i

6,0=EBV V, dok je: V5=−= EECC VV , mA1=RI ,

mV25/ == qkTVt , 3=CR kΩ i 30=PR kΩ.

a) Odrediti jednosmerne struje baze, kolektora i emitora, kao i jednosmerne napone na bazi, kolektoru i emitoru.

b) Odrediti naponsko pojačanje pojačavača gi vva /= .

c) Odrediti ulaznu otpornost pojačavača i otpornost koju vidi potrošač.

Rešenje:

a) DC analiza:

⇒= RE II mA1=EI

⇒+

=1F

EB

II

βµA61,19=BI

⇒= BFC II β mA98,0=CI

0=BV

⇒+= EBBE VVV 0,6V=EV

⇒+= CCEEC IRVV 2,06V−=CV

b) AC analiza:

mS2,39==t

Cm

V

Ig

Ω== k275,10

mgr

βπ

+

CR

CCV

gv1Q

EEV

RI∞

Iv

PR

CR

CCV

1Q

EEV

RI

IV

PR

CV

EV

BVBI

CI

EI

+

CR

gv1Q

iv

PR

+

−CRgv

iv

PR

ebmvgebv πr

+

Page 20: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

geb vv −=

( ) ( ) ( ) ⇒−==⇒−== PCm

g

iPCgmPCebmi RRg

v

vaRRvgRRvgv |||||| 9,106−=a

c) Računanje ulazne otpornosti:

⇒==⇒= ππ ri

vRirv

t

tultt

Ω= k275,1ulR

Računanje otpornosti koju vidi potrošač:

C

t

tizltCtebmeb R

i

vRiRvvgv ==⇒=⇒=⇒= 00

kΩ3=izlR

85. (Zadatak za vežbu) Parametri tranzistora u pojačavaču sa slike su: 1000 == ββF i 6,0=BEV V, dok je:

V5=−= EECC VV , mV25/ == qkTVt , kΩ7,4=CR ,

kΩ7,4=ER , kΩ47=BR i kΩ10=PR .

a) Odrediti jednosmerne struje baze, kolektora i emitora, kao i jednosmerne napone na bazi, kolektoru i emitoru.

b) Odrediti naponsko pojačanje pojačavača gp vva /= .

c) Odrediti ulaznu otpornost pojačavača i otpornost koju vidi potrošač.

+

−CRtv

PR

ebmvgebv πr

+

ti

CR

ebmvg

ebv πr

+

−+

−tv

ti

+

CR

CCV

Pv

gv∞

1Q PR

EEV

ER

BR

Page 21: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

Rešenje:

a) 8,43≈BI µA 843≈CI µA 851,4≈EI µA

6V39,0−=BV 6V99,0−=EV 038V,1=CV .

b) 8,107−=a

c) ⇒= πr||Bul RR Ω= 2,79kulR

⇒= Cizl RR Ω= 4,7kizlR

86. U strujnom izvoru sa slike oba tranzistora su identičnih

karakteristika, pri čemu je 0,6V=EBV i 50=Fβ . Poznato je i

10V=CCV i Ω= 10kR . Izračunati struju 0i koju generiše strujni

izvor.

Rešenje:

21021

21

2

1

2

1

BBCC

EBEB

V

v

SC

V

v

SC

iiiii

vv

eIi

eIi

t

EB

t

EB

=⇒==⇒

=

⋅=

⋅=

121 2 BBBX iiii =+=

F

RC

F

C

F

CCBCXCR

iiii

iiiiiii

βββ 2

1

2122 011

11111

+

==⇒

+=+=+=+=

⇒=−

= mA94,0R

VVi EBCCR

µA85,9030 =i

CCV

R

1Q 2Q

0i

CCV

R

1Q 2Q

0i

RiXi

1Bi 2Bi

1Ci

Page 22: Režimi rada bipolarnog tranzistoratnt.etf.bg.ac.rs/~si1oe/Vezbe/Vezbe_13S041OE_6.pdf · Režimi rada bipolarnog tranzistora NPN tranzistor iE = iB +iC Direktni aktivni režim (DAR):

87. (Zadatak za vežbu) U strujnom izvoru sa slike oba tranzistora su

identičnih karakteristika, pri čemu je 0,6V=BEV i 100=Fβ . Poznato je i

5V=CCV i Ω= 1kR . Izračunati struju 0i koju generiše strujni izvor.

Rešenje:

mA314,40 =i

88. (Zadatak za vežbu) U strujnom izvoru sa slike svi tranzistori su

identičnih karakteristika. Smatrajući da su BEV , Fβ , CCV i R poznate

veličine, izračunati struju 0i koju generiše strujni izvor.

Rešenje:

( )

++⋅

−=

1

21

20

FF

BECC

R

VVi

ββ

CCV

R

0i

1Q 2Q

CCV

R

0i

1Q 2Q

3Q