Osnovni sklopovi pojačala sanasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2339/3. Bipolarni... · 2015-03-15 · dr Dejan S. Aleksid Elektronika - Pojačavači Bipolarni tranizistor kao pojačavač

dr Dejan S. Aleksid Elektronika

Osnovni sklopovi pojačala sa bipolarnim tranzistorom

Prirodno-matematički fakultet u Nišu Departman za fiziku

dr Dejan S. Aleksid Elektronika - Pojačavači

Bipolarni tranizistor kao pojačavač Faktor strujnog pojačanja Definisanje radne tačke BT u spoju sa ZE Određivanje radne prave Strujni generator u kolu baze

• Bipolarni tranzistor je aktivna elektronska komponenta koja u spoju zajedničkog emitera, u normalnom aktivnom području, raspolaže sa znatnim strujnim pojačanjem.

B

C

E

B

C

E



• Faktor strujnog pojačanja hfe je definisan odnosom naizmenične struje kolektora ic i naizmenične struje baze ib u zadanoj statičkoj radnoj tački uz konstantan iznos napona Uce između kolektora i emitera.

.constUb

cfe

cei

ih

• Gornja jednačina važi za naizmenični strijni signal pod pretpostavkom da tranzistor radi u režimu malih signala.

• Faktor hfe obično je puno vedi od jedinice, tipično reda veličine 100.



• Na koji način se pomodu bipolarnog tranzistora može realizovati dobro strujno pojačalo?



• Ulazno kolo kod pojačavača sa zajedničkim emitorom jeste kolo baze

• Izlazno kolo je kolektorsko kolo

• Ulazni signal se dovodi na bazu transiztora

• Pojačani signal se predaje potrošaču smeštenom u kolektorskom kolu

B

C

E

Ib

Ic

Ube

Uce

Ulazno kolo

Izlazno kolo

B

C

E

Ib

Ic

Ube=0.7V

Ucesat =0.2V < VCE<VCC



• Važna činjenica je da izraz za pojačanje struje

važi za određenu statičku radnu tačku u normalnom aktivnom području što znači da se tranzistor pre dolaska (korisnog) signala u kolo baze mora dovesti u statičku radnu tačku.

• Čime je definisana radna tačka tranzistora?

.constUb

cfe

cei

ih



• Radna tačka Q odabrana je u srednjem delu karakteristika, u normalnom aktivnom području.

• Njene koordinate su napon između kolektora i emitera UCEQ=5V, struja kolektora ICQ=6mA i struja baze IBQ=60μA.



• Faktor strujnog pojačanja u odabranoj statičkoj radnoj tački, ako se naizmenične veličine ic i ib zamene malim prirastima jednosmernih veličina Ic i Ib u statičkoj radnoj tački, tada je:

CEQCE Ub

c

constUb

cfe

I

I

i

ih

.AIb 20

'QQ

mAIc 8

mAIc 2

100feh

100feh

bfec ihi

Uz uslov da potrošač svojim otporom ne utiče bitno na ukupni otpor izlaznog kola tranzistora



• Da bi se tranzistor doveli u odgovarajudu statičku radnu tačku u kojoj postoji željeni iznos faktora strujnog pojačanja, potrebno je osigurati napon UCEQ i struje ICQ i IBQ.

• Da bi se osigurala potrebna struja IBQ u krlo baze se spaja strujni generator (slika pod a)

• Napon UCEQ i struja ICQ se dobijaju iz kolektorske baterije tj. izvora elektromotorne sile UCC (slika pod b).

100feh



• Kroz statičku radnu tačku mogude je povudi bezbroj različitih radnih pravaca

• Svakom od njih odgovara drugi iznos UCC i RP.

• Za primer na slici: UCC =10V a UCC / RP=12mA što znači da je RP=833Ω.

100feh

PcCECC RIUU PR

tg 1



• Na koji način se može realizovati strujni generator koji osigurava jednosmernu struju baze IBQ?

• Ima više rešenja ...

100feh



100feh

B

BECCB

R

UUI

RB

RP

IB

Ic

UBE

UCE

UCC

+

• Uz uslov da RB >> od RulT za jednosmernu struju onda de kolektorska baterija zajedno sa otpornikom RB u krugu baze transiztora delovati kao strujni izvor.

• Otpor RB treba odabrati tako da struja baze IB bude upravo jednaka struji IBQ u izabranoj statičkoj radnoj tački.

BQ

BEQCCB

I

UUR

BQ

CCB

I

VUR

7.0



100feh

21

2

RR

RUU CCBB

21

21

RR

RRRB

RP

RE

R1

R2

UCC

Ic

IB

UBE

UCE

RP

RE

R1

RB

UCC

Ic

IB

UBE

UCE

UBB

+

Primenom Tevenenove teoreme



100feh

RB

RP

IB

iC=ic+IC0

UBE

UCE

UCC

+

Ig Rg

Ib

IBQ

ip=-icCs

• Na ulaz je priključen strujni generator struje ig i unutrašnjeg otpora RG preko kondenzatora kapaciteta Cs.

• Zadatak kondenzatora Cs je da onemogudi jednosmernu vezu pojačavača i generatora. • Naizmenični ulazni signal male snage nede dovesti do pomaka statičke radne tačke i do

izobličenja signala pa važi:

CQcC

BQbB

Iii

Iii

,

ib – naizmenična komponenta struje baze ic – naizmenična komponenta struje kolektora i važi da je RB >> od RulT

cp

cp

ii

II

,

CEQceCE

BEQbeBE

Uuu

Uuu

,

ube – naizmenična komponenta napona između baze i emitora

uce – naizmenična komponenta napona između kolektora i emitora



100feh

Izlazne k-ke Prenosne k-ke

Ulazne k-ke



100feh

tIi bmb sin

Na ulaz se dovodi:

BQbmBQB ItIIibi sin

Trenutna totalna vrednost struje baze je:



100feh

VAtUtUUuu

VtUtUUuu

mAtItIIii

AtItIIii

CEQcemCEQceCE

BEQbemBEQbeBE

CQcmCQcC

BQbmBQbB

5sin6.1sin

,7.0sin04.0sin

,6sin2sin

,60sin20sin



100feh

Možemo zaključiti sledede:

1001020

1024

3

bm

cm

b

c

b

pi

I

I

i

i

i

iA

4004.0

6.1

bem

cem

be

cev

U

U

u

uA

4000)40)(100( VI AAG



100feh

• Pojačavač BT ZE ima: – veliko strujno pojačanje,

– solidno naponsko i

– veliko pojačanje snage

• Zašto kažemo da je on prvenstveno pojačavač struje?





Documents

Osnovni sklopovi pojačala sanasport.pmf.ni.ac.rs/materijali/2339/3. Bipolarni... · 2015-03-15 · dr Dejan S. Aleksid Elektronika - Pojačavači Bipolarni tranizistor kao pojačavač