Elektronika W Zad cz 2 0

W CiąiyńjŁ, _ ELEKTRONIKA W ZADANIACH Cj*44 3 . An»lia malo»ygnolo»u uktadow pólptzewodnikmych

Powiedzmy jeszcze w tym miejscu wyraźnie, że oczywiście możemy potraktować rezystor Rc jako obciążenie naszego wzmacniacza i do obliczenia wzmocnienia wykorzystać ogólniejszy wzór Nr I z tabeli W3.7, ale wtedy należy usunąć admitancję Yc z macierzy układu. Wyniki uzyskiwane przy obydwu podejściach są identyczne.

Ad 2. Rezystancję wejściową obliczamy ze wzoru Nr 6 w tabeli W3.7:

(3.11.12) A

gdzie: A to wyznacznik pełnej macierzy układu:

A -(Ye ⁺ yiibH^yc ⁺ V22b)~ Ym,' Yitb

= (2 mS + 83,7 mS) ■ (2 mS + 0.201 mS) - (-0,201 mS) (-83,0 mS) (3.11.13) = (188,6-16.7)(m5)² =17l,9(mS)^J

Otrzymujemy zatem:

(-1 )'" (Y_C +Y2u) _ Yę+y™ _ 2,201 mS _ ^ _£ ^ A A 171,9 (mS)²

Ru* -■

(3.11.14)

Ad 3. Wzmocnienie prądowe liczone wg wzoru Nr 3 z tabeli W3.7:

K-, ⁴"

(3.11.15)

Z_ŁA +A₃j

musiałoby być równe zeru wobec Ze= Rl = a>. Jest to oczywiste, gdyż prąd wyjściowy układu nie płynie. Powyżej w rozwiązaniu 1 obliczyliśmy wzmocnienie prądowe dla sytuacji, gdy to rezystor Rc stanowi obciążenie tranzystora. Aby powtórzyć obecnie to obliczenie metodą macierzy admitancyjnej musimy spowodować, aby rezystor Rc był elementem zewnętrznym układu. Musimy usunąć jego admitancję z macierzy układu, która wtedy przybiera postać:

Y_E + Vm,	V I2h
V2lb	V22h

Rys. 3.11.8 Macierz admitancyjna układu po wyprowadzeniu na zewnątrz rezystora Rc

Wtedy prąd i₂ staje się prądem obciążenia, a wzmocnienie prądowe wynosi:

_k _ A,3 _

Z_łA + A₂₂ ^— 0 ■*"3'ti»)

__- (-83,0) mS__

~ 0.5 H2[(2 + 83,7) mS-0,201 ;«5-(-0,201 mS) •(-83,0mS)]+(2+ 83.7) mS

_8^0_

0.5(85.7 • 0,201 - 0,201 ■ 83,0] + 85,7

83,0

0,27 + 85,7

= 0,965

(3.11.16)

Ad 4. Rezystancję wyjściową obliczamy już „patrząc” z zacisku wyjściowego wzmacniacza (a więc powracamy do macierzy z rysunku 3.11.7 obejmującej rezystor

W Ciąźyński - ELEKTRONIKA W ZADANIACH Część 3 Analiza małosygnałowa układów półprzewodnikowych

(3.1 U 7)

Rc) wykorzystaniu wzoru Nr 8 z tabeli W3.7, uwzględniając wewnętrzną źródła napięcia wejściowego R, = 0:

^ ^.^22 ⁺A|I.H _ ^11,21

“^T_ /?.A + A„ ~ A„

gdzie: Au. 22= 1. gdyż jest to (zawsze dodatni) podwyznacznik powstały przez skreślenie pierwszego wiersza i pierwszej kolumny, a następnie drugiego wiersza i drugiej kolumny macierzy (a więc w naszym przypadku wszystkich elementów macierzy).

Mamy więc:

^R'" ⁼A^⁼ (-l)^w(Y_c + y_nlt) ~ 2 mS + 201pó ^{= 454 Q} (3.11.18)

Ad 5. W tabeli W3.7 nie podano oddzielnego wzoru określającego wzmocnienie mocy, ale stosując metodę macierzy admitancyjnej zawsze możemy je obliczyć jako iloczyn w'artości wzmocnienia napięciowego i wzmocnienia prądowego. Ponieważ w naszym przypadku wszystkie parametry obliczone w rozwiązaniu 2 są bardzo zbliżone do odpowiednich wartości uzyskanych w rozwiązaniu I, uzyskana wartość wzmocnienia mocy jest także podobna.

Wzmacniacz napiecioww

Na rysunku pokazano schemat zastępczy wzmacniacza napięciowego, pozwalający na zdefiniowanie jego podstawowych parametrów. Dla SEM źródła napięcia wejściowego e_m wzmacniacz przedstawia sobą pewną rezystancję, którą można określić jako rezystancję wejściową R_we.

Napięcie u_we panujące na wejściu wzmacniacza jest dostępne na jego zaciskach wyjściowych pomnożone przez współczynnik wzmocnienia napięciowego k_u, czyli jako SEM o wartości k_u u„, ale poprzez pewną rezystancję wewnętrzną, która ma sens fizykalny rezystancji wyjściowej wzmacniacza R_w).

Idealny wzmacniacz napięciowy to taki, którego rezystancja wejściowa jest bardzo duża (najlepiej /?„, = <»), a rezystancja wyjściowa jest bardzo mała (najlepiej /?,,_v = 0). Taki wzmacniacz nie obciąża źródła napięcia wejściowego (prąd wejściowy nie płynie, napięcie wejściowe jest równe SEM źródła e_Kr), a napięcie wyjściowe nie zależy od rezystancji obciążenia Rl-

Każdy wzmacniacz rzeczywisty może być prądowy lub napięciowy.

-59-