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

Bipolární tranzistory Příklad 3.1 Stanovte hodnoty odporů R A , R B v obr. 3.20a) je-li například zadáno: R C = 10 kΩ, U CC = 12 V. Úbytek na R C požadujeme 6 V (přibližně symetrická limitace signálu v kolektoru). Je-li β = 100, je Řešení: I C U CC R C 2 6V 0,6 mA 4 10 I B I C 0,6 mA 100 6 A Pro požadované U RE = 1 V obdržíme U RE 1V RE 1, 67 k I 0,6 mA C Zvolíme R E = 1,5 kΩ (odporová řada) pak Potom U U RE B R U E RE I C U 1500 0,6 10 BE 3 0,9 V 0,9 V 0,6 V 1,5V Volíme-li proud odporem R A desetkrát větší než prou I B (I B = 6 μA) obdržíme I A = 60 μA. Za této situace lze považovat dělič „za tvrdý“ (málo zatížený proudem báze) a platí (požadujeme) tedy U R A CCR B dále musí platit tedy 60 A U CC 12 V RA RB 200 k I 60 A U R CC A R R B B A 1,5 V U B 1,5 V RB A B 25 U 12 V CC Nyní můžeme určit, že R R 200 k k R R R 200 k 25 k k RA A B B 175 V praxi dáme nejspíše R B = 22 kΩ a R A složíme z hodnoty odporu 150 kΩ a nastavitelného odporu (trimru) 47 kΩ. Pracovní bod nastavíme trimrem. . 72

Bipolární tranzistory Při zvoleném postupu nevedou i značné změny proudového zesilovacího činitele k výrazné změně pracovního bodu tranzistoru. Toto je velmi výhodné při sériové výrobě (nebo při eventuální opravě). 3.4 Základní zapojení s jedním bipolárním tranzistorem 3.4.1 Zapojení se společným emitorem – SE Všechna zapojení na obr. 3.18 až 3.20 jsou zapojení se společným emitorem. Ideální zdroj napětí má nulový vnitřní odpor (toto musí být i v praxi zajištěno – například i zapojením vhodných (tzv. blokovacích) kondenzátorů mezi napájecí a zemnící svorku) a proto jsou ve všech zapojeních (na uvedených obrázcích) emitory tranzistorů připojeny k referenčnímu uzlu (zemi – signálové). Kondenzátory C V1 a C V2 oddělují pracovní body jednotlivých zesilovacích stupňů. Musí být voleny tak, aby jejich reaktance X 1 CV1,2 byla zanedbatelná pro všechny pracovní frekvence (ω = 2πf). Kritické jsou proto minimální hodnoty ω min = 2πf min , kdy dosahují reaktance maximální hodnoty. Kondenzátor C E „zkratuje“ odpor R E pro střídavé signály. Musí platit 1 min CV 1, 2 RE R C 1 . E E min tedy Pro střídavé signály tak můžeme všechny kondenzátory a všechny zdroje napětí nahradit zkratem. Obdržíme stejné signálové schéma. Tranzistor modelován signálovým modelem z obr. 3.13 (nezáleží již, zda je to PNP či NPN, pracovní bod byl již „zajištěn“ a malé změny – signálové – mají už stejný model). Výsledný signálový model je na obr. 3.21. u 1 i 1 R V i b i v C B u 2 0 V i e u e E i r ce R C r e i c E Obr. 3.21: Signálové schéma zapojení SE bipolárního tranzistoru ( NPN i PNP – obr. 3.16, obr. 3.19, obr. 3. 20) Odpor R V reprezentuje dělič na vstupu tranzistoru určující pracovní bod. Ze zapojení vyplývá, že pro obvody na obr. 3.18 je R V = R B . Pro obvody na obr. 3.20 je R V rovno výsledné hodnotě paralelního zapojení odporů R A a R B 73

Bipolární tranzistory<br />

Při zvoleném postupu nevedou i značné změny proudového zesilovacího činitele k výrazné<br />

změně pracovního bodu tranzistoru. Toto je velmi výhodné při sériové výrobě (nebo při eventuální<br />

opravě).<br />

3.4 Základní zapojení s jedním bipolárním tranzistorem<br />

3.4.1 Zapojení se společným emitorem – SE<br />

Všechna zapojení na obr. 3.18 až 3.20 jsou zapojení se společným emitorem. Ideální zdroj<br />

napětí má nulový vnitřní odpor (toto musí být i v praxi zajištěno – například i zapojením vhodných<br />

(tzv. blokovacích) kondenzátorů mezi napájecí a zemnící svorku) a proto jsou ve všech zapojeních (na<br />

uvedených obrázcích) emitory tranzistorů připojeny k referenčnímu uzlu (zemi – signálové).<br />

Kondenzátory C V1 a C V2 oddělují pracovní body jednotlivých zesilovacích stupňů. Musí být voleny<br />

tak, aby jejich reaktance X 1 CV1,2<br />

byla zanedbatelná pro všechny pracovní frekvence (ω = 2πf).<br />

Kritické jsou proto minimální hodnoty ω min = 2πf min , kdy dosahují reaktance maximální hodnoty.<br />

Kondenzátor C E „zkratuje“ odpor R E pro střídavé signály. Musí platit 1 min CV<br />

1,<br />

2 RE<br />

R<br />

<br />

C 1 .<br />

E<br />

E min<br />

tedy<br />

Pro střídavé signály tak můžeme všechny kondenzátory a všechny zdroje napětí nahradit<br />

zkratem. Obdržíme stejné signálové schéma. Tranzistor modelován signálovým modelem z obr. 3.13<br />

(nezáleží již, zda je to PNP či NPN, pracovní bod byl již „zajištěn“ a malé změny – signálové – mají<br />

už stejný model). Výsledný signálový model je na obr. 3.21.<br />

u 1<br />

i 1<br />

R V<br />

i b<br />

i v<br />

C<br />

B u 2<br />

0 V<br />

i e<br />

u e<br />

E i<br />

r ce<br />

R C<br />

r e<br />

i c<br />

E<br />

Obr. 3.21: Signálové schéma zapojení SE bipolárního tranzistoru<br />

( NPN i PNP – obr. 3.16, obr. 3.19, obr. 3. 20)<br />

Odpor R V reprezentuje dělič na vstupu tranzistoru určující pracovní bod. Ze zapojení vyplývá,<br />

že pro obvody na obr. 3.18 je R V = R B . Pro obvody na obr. 3.20 je R V rovno výsledné hodnotě<br />

paralelního zapojení odporů R A a R B<br />

73

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!