Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

person.vsb.cz
from person.vsb.cz More from this publisher
31.01.2015 Views

Obvody s více tranzistory Bázový proud I B3 tranzistoru T 3 je dán vztahem např. IB3 IRD 3 4 216 100 3 4 2, 1610 10 nA 3 4 To je hodnota podstatně menší než 14,4 μA, koncový stupeň tedy neovlivňuje podstatně vstupní diferenční stupeň. +15 V R C T 3 a U BE3 T 4 T 1 T 2 U BE4 E U BE1 U BE2 b U RC R D U RD U RE R E U E o U o -15 V Obr. d): Zapojení k úkolu d) Pro úplnost můžeme určit i proudy vstupů (a) a (b) – tedy bázové proudy tranzistorů T 1 a T 2 . Předpokládejme opět, že β 1 = β 2 = 100, potom 6 IRE 2 14, 410 Ia Ib 144 nA 100 1 (to je opravdu typický vstupní proud běžných operačních zesilovačů s BJT). Všimněte si, že diferenční (operační) zesilovač neměl ani v jednom z uvedených příkladů nastavený očekávaný pracovní bod – nulové výstupní napětí. Vhodný pracovní bod je nastaven jen tehdy, když je umožněn průchod bázových proudů Ia I a Ib I a když je zavedena stejnosměrná záporná zpětná vazba – viz úkol e). e) Předpokládejme, že před připojením napětí U + (skoková změna) byl zesilovač ve stavu U 0 = 0. V každé elektronické struktuře jsou kapacity (nejběžněji funkční korekční kapacita C K pro zajištění frekvenční stability; ale vždy jsou také obsaženy nějaké parazitní kapacity). Proto se nemůže výstupní napětí změnit skokem – obr. f). Po připojení napětí U + je Ale napětí U E U U BE 1 1 0, 6 0, 4V 162

U U R U U 0,4 V 0 1 BE 2 U R1 U E BE1 R1 R2 U0 0 Obvody s více tranzistory Obr. e): Zapojení k úkolům e) a f). a o U a b R 2 ; 100k R 1 100k U 0 Tranzistor T 2 je proto zavřený, všechen proud přes odpor R C nabíjí korekční kapacitu C K . Napětí na C K narůstá, proto narůstá i napětí U o . Jde o časovou funkci, platí u t u t R U U prodané u0 2 t 0 1 BE 2 BE1 , R1 R2 podmínky Když dosáhne napětí u BE 2 (t) režimu – otevírá se – děj se ustálí. Ustálí se takové napětí 0 4 hodnoty v okolí 0,6 V, tranzistor T 2 se dostává do aktivního U BE 2 , aby platilo kde U d U U U U BE BE 1 BE 2 U BE U R U U 1 2 1 R R d 2 0 R 1 1 je právě to diferenční napětí, které je potřebné pro udržení výstupního napětí U o v reálné zesilovací struktuře. Podíl U 0 U d A definuje napěťové zesílení (diferenční) reálného operačního zesilovače. Nyní můžeme vyjádřit diferenční napětí pomocí napětí výstupního a zesílení: U d U 0 A a dosadit do předchozího vztahu: U0 U0 R1 U A R R 1 2 Úpravou získáme vztah pro zesílení zapojení na obr. e) – neinvertující zapojení OZ: 163

U<br />

U<br />

R<br />

U<br />

U<br />

<br />

0,4 V<br />

0 1<br />

BE 2 U<br />

R1<br />

U<br />

E BE1<br />

<br />

R1<br />

R2<br />

U0<br />

0<br />

Obvody s více tranzistory<br />

Obr. e): Zapojení k úkolům e) a f).<br />

a<br />

o<br />

U a<br />

b<br />

R 2 ; 100k<br />

R 1<br />

100k<br />

U 0<br />

Tranzistor T 2 je proto zavřený, všechen proud přes odpor R C nabíjí korekční kapacitu C K . Napětí<br />

na C K narůstá, proto narůstá i napětí U o . Jde o časovou funkci, platí<br />

u<br />

t<br />

u<br />

t<br />

R<br />

<br />

U<br />

U<br />

<br />

prodané<br />

u0<br />

2<br />

t<br />

<br />

0 1<br />

BE 2 BE1<br />

,<br />

R1<br />

R2<br />

podmínky<br />

Když dosáhne napětí u BE 2<br />

(t)<br />

režimu – otevírá se – děj se ustálí. Ustálí se takové napětí<br />

0 4<br />

hodnoty v okolí 0,6 V, tranzistor T 2 se dostává do aktivního<br />

U BE 2<br />

, aby platilo<br />

kde<br />

U<br />

d<br />

U<br />

U<br />

<br />

U<br />

U<br />

BE<br />

BE 1<br />

BE 2<br />

U<br />

BE<br />

U<br />

R<br />

U<br />

U<br />

1 2<br />

1<br />

R R<br />

d<br />

<br />

2<br />

0<br />

R<br />

1<br />

1<br />

je právě to diferenční napětí, které je potřebné pro udržení výstupního napětí U o v reálné zesilovací<br />

struktuře. Podíl<br />

U<br />

0<br />

U<br />

d <br />

A<br />

definuje napěťové zesílení (diferenční) reálného operačního zesilovače.<br />

Nyní můžeme vyjádřit diferenční napětí pomocí napětí výstupního a zesílení:<br />

U d U 0 A<br />

a dosadit do předchozího vztahu:<br />

U0<br />

U0<br />

R1<br />

U <br />

A R R<br />

1<br />

2<br />

Úpravou získáme vztah pro zesílení zapojení na obr. e) – neinvertující zapojení OZ:<br />

163

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!