Transcript ELEKTRONIKA I.

ELEKTRONIKA I.
ALAPÁRAMKÖRÖK, MIKROELEKTRONIKA
Dr. Székely Vladimir, dr. Nagy András,
Dr. Mizsei János
BME Elektronikus Eszközök Tanszéke
ANALÓG ÁRAMKÖRÖK ELEMEI
A munkaponti beállítások fogalma
I
BJT
exp
JFET
hatvány
UP
MOS
hatvány
UBE
0
~0.6V VT
UGS
Transzfer karakterisztikák: Ubemenő-Ikimenő
A transzfer karakterisztikán az M munkapont
„A” osztályú beállítása
ie
IC
ID
id
M
M
t
t
UP
ugs UGS
t
JFET
ube
t
UBE
Bipoláris
tranzisztor
Áramfolyás a teljes periódusidő alatt („A” osztályú ).
Ez a kisjelű erősítő működés.
- 57 JFET-es kapcsolás, “önelőfeszítős” munkapont beállítás
(“kiürítéses” eszközökhöz)
+Ut
RD
RG
UGS
RS
ID
Analitikus megoldás:
hurokegyenlet
felírása a bemeneti
körre
Grafikus megoldás:
ID
-1/RS
ID•RS+0•RG+UGS=0
ID
ID=-UGS/RS
UP
….feltéve, hogy
M
ID
-UGS
Ut> RD•ID +RS•ID+(UGS +UP)
UGS=0 is lehet RS=0 esetén, IDS=IDS0
IDS0
UGS
- 57 Bipoláris tranzisztoros erősítő kapcsolás munkapontja
+Ut
IB
RC
R1
RB
UBE
Thevenin
UB
RE
IE
R2
RE
IC
R2
UB=Ut
; RB=R1X R2
R1+R2
UBE=UBE0+re•IE
UB-UBE0
I E=
RB
RE+
+re
B+1
UBE0 UBE
UB=RB•IB+UBE(IE)+RE•IE
… feltéve, hogy
Ut> RE•IE +RC•IC
- 58 IE=f(B; UBE; Ut; T)
többváltozós függvény!
IE teljes (totális vagy abszolút) megváltozása:
IE
IE
IE
IE
IE=
UBE+
Ut+
T
B+
B
UBE
Ut
T
Megjegyzés: UBE=f(T)
Képezve a relatív megváltozást:
IE
1
IE
IE
IE
IE
=
UBE+
Ut+
T
B+
IE
IE B
UBE
Ut
T
Az egyes deriváltak és diszkussziójuk a jegyzet 58. és 59.
oldalán találhatók (“érzékenység” számítás)
Tápfeszültség függés:
UB-UBE0
I E=
RB
RE+
+re
B+1
I E
I E U B
IE
R2
IE
UB



U t U B U t U B  U BE 0 R1  R2 U B  U BE 0 U t
Az emitteráram relatív megváltozása
U t
I E
UB

I E U B  U BE0 U t
…követi a tápfeszültség relatív megváltozását.
Hőmérséklet függés:
dIE
I E U BE 0 I E B


dT U BE 0 T
B T
U BE 0
 
 2m V / O C
T
UB-UBE0
I E=
RB
RE+
+re
B+1
1 B
b
 0.005 ......0.01 / O C
B T
U B  U BE 0
dIE
IE
1


RB
bB
2
2
dT
U B  U BE 0
( B  1)
RB


 re 
 RE 
B 1


Az emitteráram (fokonkénti) relatív megváltozása
RB
1 dIE

B 1


b
RB
I E dT
U B  U BE 0 

R


r
 E
e
B 1


Feszültséggenerátoros meghajtás,
azaz RE =0, RB =0:
1 dIE

I E dT


UT


U B  U BE 0


re I E
IC
I E=

 0.002
 0.07
0.026
UB-UBE0
RB
RE+
+re
B+1
UB UBE
vagyis 7% áramnövekedés fokonként !
Áramgenerátoros meghajtás,
azaz RE =0, RB , UB “végtelen”, UB /RB=IB:
1 dIE


I E dT
U B  U BE 0
IC
RB
B 1

b
RB


 re 
 RE 
B

1


1 B
1 dIE
 0.005 ......0.01 / O C
b
B T
I E dT
vagyis 0.5 - 1 % áramnövekedés fokonként !
IC= B IB
UBE
Meghajtás bázisosztón keresztül, emitterköri ellenállással:
B=200 (fontos?)
+Ut =12 V
IB
R1=30K
RC
RB
UBE
Thevenin
UB
RE=5.3K
IE
R2=30K
RE=5.3K
1 dIE


I E dT
U B  U BE 0
RB
B 1

b
RB


R


r
 E
e
B 1


R2
UB=Ut
; RB=R1X R2
R1+R2
IE, RC ?
 0.002
0.15

 0.000377 0.00014 0.00051
6  0.7 5.3  0.15  0
vagyis 0.051 % áramnövekedés fokonként ! RE -> negatív visszacsatolás !

Számoljunk egy keveset gyakorlásképpen… !
+Ut
R1
IB
RC
RB
Thevenin
R2
RE
R1=30K
R1=300K
R1=3M
R2=30K
R2=300K
R2=3M
RE=5.3K
RE=5.3K
RE=5.3K
200
IE, RC gm?
20
UB
UBE
IE
RE
2 (?) mikroamper az osztó árama!