To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wzmacniacz OE - projektowanie dla zadanego punktu pracy i wzmocnienia
opracowanie: Arkadiusz Tyran
1. Wstęp:
Punkt pracy jest to wartość spoczynkowego prądu kolektora ICQ i napięcia UCE
Do wyznaczenia wartości rezystorów ustalających PP posłużymy się schematem stałoprądowym
stałoprądowym:
Krótki opis elementów:
RC - to na nim odkłada się napięcie wyjściowe (konwersja prądu kolektora
na napięcie). Jego wartość nie może być zbyt duża, bo tranzystor będzie "zbyt
łatwo" wchodził w nasycenie, ani też za mała, ze względu na moc wydzielaną na
nasycenie,
tranzystorze.
RE - element ujemnego sprzężenia zwrotnego. Stabilizuje punkt pracy,
jednocześnie zmniejszając wzmocnienie napieciowe (napięcie odłożone na nim
nie
zmniejsza nam UBE przy stałym UB).
RB1, RB2 - dzielnik napięcia, ustala napięcie spoczynkowe na bazie. Musi być
"sztywny", żeby prąd IBQ jak najmniej wpływał na jego napięcie Przyjmuje się, że
napięcie.
warunkiem sztywności jest 10x większy prąd IRb2 niż prąd obciążenia (b
(bazy).
Ważne założenia :
•
RC = 10 ⋅ RE
I Rb 2 = 10 ⋅ I BQ
•
U BE ≈ 0.7[V ]
•
IC ≈ I E
•
Dla ułatwienia obliczeń za Uzas(-) przyjmujemy masę, a UCC jest wtedy sumą Uzas(+) + | Uzas(-) |
•
Przykład z kolosa (tranz. pnp) : I CQ = −1[mA], U CEQ = −12[V ],
k = 100,
β = 100
Pominę znaki (-), gdyż dla ułatwienia obliczeń zrobię to zadanie jak dla tranzystora npn, potem
),
jedynie wystarczy zamienić (+) z masą zasilania. Napięcie UCEQ powinno znajdować się w okolicach
połowy zasilania, więc możemy przyjąć UCC jako 30[V] względem masy.
Krok 1: Wyznaczanie wartości RE, RC:
Zaczniemy od rezystorów RE i RC, bo RE wyznacza nam napięcie na bazie przy zadanym ICQ.
Wiemy, że UCE = 12 V, więc napięcie odłożone na RE + RC musi wynieść :
U CC − U CEQ = 30 − 12 = 18[V ]
Wiemy też, że prąd płynący przez s
sumę RE i RC wynosi 1 [mA]. Stąd, z uzględnieniem, że RC = 10RE:
eniem,
RC + RE =
18[V ]
⇒ 11 ⋅ RE = 18[k Ω] ⇒ RE ≈ 1.64[k Ω]
1[mA]
Mając RE mamy także RC, które wyniesie RC ≈ 16.4[k Ω]
1
Krok 2: Wyznaczanie wartości RB1, RB2:
Pierwsze obliczymy napięcie na bazie (czyli napięcie dzielnika):
U B = U RE + U BE = I CQ ⋅ RE + U BE = 1.64 + 0.7 = 2.34[V ]
Aby obliczyć rezystancję RB2 potrzebujemy jeszcze prąd IRB2, czyli 10IBQ:
I BQ =
I CQ
=
β
1[mA]
= 10[ µ A]
100
⇒
I RB 2 = 0.1[mA]
Mając napięcie i prąd na RB2 możemy obliczyć jego wartość:
RB 2 =
UB
2.34[V ]
=
= 23.4[k Ω]
I RB 2
0,1[mA]
Do wyznaczenia RB1 potrzebujemy napięcia na nim, które jest różnicą UCC i UB oraz prąd, który jest 11x
większy od prądu bazy (IRB2 + IBQ):
RB1 =
U CC − U B
27.66[V ]
=
≈ 251[k Ω]
11⋅ I BQ
0.11[mA]
Krok 3: Wyznaczanie RG, RO:
Tutaj musimy wspomóc się schematem modelem małosygnałowym dla średnich częstotliwości (czyli
mieszczących się w zakresie liniowego wzmocnienia):
Przyjmujemy, że Re jest równe 0, natomiast wszystkie
pojemności dla tego zakresu częstotliwości stanowią zwarcie.
UCC zwieramy do masy. Dotatkowo:
Rg = RG || RW
Rb = RB1 || RB 2 || rb ' e
RL = RC || RO
Chcąc
(…)
… stanowią zwarcie.
UCC zwieramy do masy. Dotatkowo:
Rg = RG || RW
Rb = RB1 || RB 2 || rb ' e
RL = RC || RO
Chcąc obliczyć wartości rezystorów RG i RO musimy wykorzystać podane wzmocnienie napięciowe, bo
to one w dużej mierze je wyznaczają.
2
Wzmocnienie to jest wynikiem poniższych przekształceń:
kU =
U wy
U wy = − g mub ' e RL
Eg
ub ' e =
kU = − g m RL
− g m Eg
Rb
Eg
Rg + Rb
kU =
Rb
RL
Rg + Rb
Eg
Rb
Rg…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)