praktikum za drugi razred elektrotehničara v2.0praktikum za drugi razred elektrotehničara faktor...

Zavojnica

Zavojnica (svitak)

Zavojnica je elektronički element koji se koriste u kolima izmjenične struje, izrađuje se od bakarne žice izolirane lakom, koja se namotava na izolaciono tijelo ili na feromagnetno jezgro uz prethodno izoliranje jezgre papirom. Zavojnica može biti izrađena sa zračnom jezgrom bez izolacionog tijela. Zavojnica električnu energiju pretvaraju u magnetnu za vrijeme izgradnje magnetnog polja, odnosno, magnetnu energiju pretvaraju u električnu za vrijeme razgradnje magnetnog polja. U stacionarnom stanju ona u kolima istosmjerne struje (ako je djelatni otpor veoma mali) predstavlja kratki spoj.

Slika 1.48. Primjer zavojnica male induktivnosti.

Zavojnice dijelimo prema vrsti jezgre na: zavojnice bez feromagnetne jezgre i zavojnice sa feromagnetnom jezgrom. Prema nazivnoj frekvenciji zavojnice dijelimo na: visokofrekventne (VF) i niskofrekventne (NF) zavojnice.

VF zavojnice su one koje se primjenjuju na frekvencijama reda ;< i ,;<, namotaji se izrađuju od jednožilne ili višežilne žice. Namotaji se obično motaju bifilarno kako bi se smanjili parazitni kapaciteti zavojnice. Jezgra se izrađuju kao feritna i karbonilna. Jezgra se izrađuje na taj način što se feromagnetni materijal pretvori u prah (samelje se), miješa sa izolacionim sredstvom, sabija u željeni oblik, suši i peče na temperaturi većoj od 2000 °C.

NF zavojnice su prigušnice i transformatori, primjenjuju se na frekvencijama ispod 10;<, a naročito u elektroenergetici, kao transformatori i prigušnice.

Parametri zavojnice su: induktivnost (), induktivni otpor (c~), faktor dobrote (P~), nazivni napon (8) i nazivna struja (:).

Induktivnost, je svojstvo zavojnice da se u njoj inducira elektromagnetna sila (napon), zbog promjenljivog magnetnog toka koji stvara promjenljiva struja. Induktivnost je geometrijska osobina zavojnice, jer zavisi od broja navoja (), presjeka jezgre (), dužine zavojnice () i vrste materijala od kojeg je izrađena jezgra (bR). Računamo je pomoću jednadžbe:

= b ∙ bR ∙ H ∙

b - magnetna propustljivost vakuuma, koja iznosi 4E ∙ 10( = 1,256 ∙ 10([; *⁄ ]; bR - relativna magnetna propustljivost materijala od kojeg je izrađena jezgra zavojnice

(iznosi od 1 za zrak do 25000 za specijalne dinamo limove sa velikim koercitivnim poljem), nema dimenzije, tj. to je neimenovan broj;

– broj navoja zavojnice (neimenovan broj);

– poprečni presjek jezgre (*H);

– dužina zavojnice (*).

Praktikum za drugi razred elektrotehničara

Faktor dobrote, definiramoparazitni kapacitet zavojnice -realna zavojnica ima djelatni otpor)

Nazivni napon, je najveća da trajno radi. Ako se nazivni napon prekoraizolacije među namotajima zavojnice ili njenog uništenja. Visinu napona, odnosno brojpo jednom voltu možemo izrač

– presjek željezne jezgre

Nazivna struja, je najveća efektivna vrijednost kroz zavojnicu, a da ne izazove pregrijavanje namotaja i jezgra zavojnice.

Jačinu struje možemo izračizrađen namotaj zavojnice i preporugranicama 3 ] 56+ **H⁄ 7, odnosno:

Zavojnica (svitak) u krugu

Zavojnica ima sposobnost da pri protjemagnetne energije u prostoru oko zavojnice i unutar zavojnice.djelatnog otpora, pruža izmjenič

Slika 1.49. Vani oblici struje i napona za

Ako kroz zavojnicu tečdobiva složenim matematičkim postupkom:

0~Vidimo da za maksimalne vrijednosti struje i napona vrijedi

Veličina L ima karakter otporjačine struje u njoj, pa se zbog toga naziva reaktivna induktivna otpreaktansa:


ramo kao odnos induktivnog otpora zavojnice c- , koji je veoma mali) i djelatnog otpora zavojnice otpor):

P~ c~S~ , je najveća efektivna vrijednost napona za koji je zavojnica konstrui

trajno radi. Ako se nazivni napon prekorači za duži vremenski period dolazi do probojau namotajima zavojnice ili njenog uništenja. Visinu napona, odnosno broj

možemo izračunati po empirijskoj (iskustvenoj) jednadžbi koja

3 45 ] 60 6F3. ⁄ 7 presjek željezne jezgre (d*H).

ća efektivna vrijednost izmjenične struje koja može trajno da tezavojnicu, a da ne izazove pregrijavanje namotaja i jezgra zavojnice.

inu struje možemo izračunati ako poznajemo poprečni presjek žice (en namotaj zavojnice i preporučljivu gustoću struje (), koja treba da se kre

, odnosno:

: h 6+7. krugu izmjeni čne struje

Zavojnica ima sposobnost da pri protjecanju izmjenične struje vrši koncentraciju magnetne energije u prostoru oko zavojnice i unutar zavojnice. Zbog toga zavojnic

zmjeničnoj struji dodatni otpor.

. Vani oblici struje i napona za krug sa zavojnicom.

teče sinusna struja - :9 ∙ 2-3LA, tada se napon na čkim postupkom:

∙ ∆-∆A L ∙ ∙ d2LA 89 ∙ d2LA Vidimo da za maksimalne vrijednosti struje i napona vrijedi Ohmov zakon, odnosno:

89 L ∙ ∙ :9 tj. :9 _V~

ima karakter otpornosti i izražava protivljenje (reakciju) zavojnice promjeni ine struje u njoj, pa se zbog toga naziva reaktivna induktivna otpornost ili induktivna

c~ L 2E=

c~ (kad zanemarimo zavojnice S~ (svaka

efektivna vrijednost napona za koji je zavojnica konstruirana i za duži vremenski period dolazi do proboja

u namotajima zavojnice ili njenog uništenja. Visinu napona, odnosno broj navoja jednadžbi koja glasi:

struje koja može trajno da teče

ni presjek žice (+) od koje je ), koja treba da se kreće u

struje vrši koncentraciju Zbog toga zavojnica, pored

sa zavojnicom.

tada se napon na zavojnici

zakon, odnosno:

) zavojnice promjeni ornost ili induktivna

Zavojnica

Dakle, za maksimalne i efektivne vrijednosti struje i napona vrijedi Ohmov zakon u obliku:

:9 = _Vs odnosno :@ = _

s

Sa slike 1.49. je vidljivo da u kolima izmjenične struje, sa čisto induktivnom otpornošću, napon na zavojnici fazno prednjači struji za 90°, odnosno, struja kroz zavojnicu faz no kasni za naponom za 90°.

Otpor idealne zavojnice u krugu istosmjerne struje je nula (= = 0⇒L = c~ = 0), pa se idealna zavojnica u krugu istosmjerne struje ponaša kao kratak spoj.

Mjerenje induktivnosti zavojnica U-I metodom

a) b)

Slika 1.50. Mjerenje induktivnosti zavojnice U-I metodom.

Mjerenjem istosmjernog napona 8 i struje : kroz zavojnicu možemo odrediti djelatni otpor realne zavojnice S~ (slika 1.50a).

S~ = 8:

Mjerenjem izmjeničnog efektivnog napona 8~ i struje :~ možemo odrediti impedanciju realne zavojnice (slika 1.50b).

= 8~:~

Pomoću S~ i možemo izračunati induktivni otpor zavojnice c~, induktivnost zavojnice i kosinus kuta faznog pomaka d2\.

c~ = H − S~H

c~ = L = 2E=⇒ = c~2E= = H − S~H2E=

d2\ = S~ ⇒\ = Fdd2 S~

Kondenzator

Kondenzator

Kondenzator je spremnik statičkog elektriciteta i energije električnog polja koje nastaje u prostoru između dva električki vodljiva tijela zbog razdvajanja električnog naboja.

Slika 1.51. Primjer različitih vrsta kondenzatora.

Osnovna veličina kondenzatora je njegov električni kapacitet , koji je određen odnosom količine elektriciteta P i napona 8 na oblogama kondenzatora:

= P8

Nazivni kapacitet jeste kapacitet pri normalnim radnim uvjetima i označen je na samom kondenzatoru. Kapacitet se izražava u faradima (q). Međutim, s obzirom da je farad vrlo velika jedinica, kapacitet se obično izražava u mikrofaradima (bq), nanofaradima (3q) i pikofaradima (q).

Kapacitet kondenzatora zavisi od vrste dielektrika, geometrijskog oblika, dimenzija, itd. Utjecaj dielektrika na kapacitet je uvjetovan intenzitetom polarizacije samog dielektrika. Sposobnost dielektrika da se polarizira u električnom polju karakterizira se dielektričnom propustljivošću, koja se još zove i dielektrična konstanta:

= R ∙

gdje je R − relativna dielektrična konstanta dielektrika, a − dielektrična konstanta vakuuma i ona iznosi 8,85 ∙ 10(>H[q *⁄ ].

Vrijednosti kapaciteta kondenzatora (ako nije posebno naglašeno, u q), kao i dozvoljena odstupanja kapaciteta od nazivne vrijednosti, nazivni napon i drugi parametri ispisuju se na samom tijelu kondenzatora. Dozvoljena odstupanja kapaciteta od nazivne vrijednosti, koja se izražavaju u procentima, definirana su klasama točnosti. Ta odstupanja mogu biti simetrična (±10%, ±20%) i nesimetrična (−10%, +30%). S obzirom da veoma često, zbog malih dimenzija kondenzatora, na njima nema mjesta za ispisivanje tolerancije kapaciteta, uveden je sistem slovnog označavanja (isti standard važi i za označavanje tolerancije otpornosti otpornika).


Kondenzator u krugu izmjeni

Ako na kondenzator priključstalno mijenja po zakonu sinusa, možemo zakljukondenzatorom vršiti trajan proces periodikrugu sa kondenzatorom tečdielektrik kondenzatora već da je ona posljedica trajne periodielektriciteta između izvora elektrikondenzatora mijenja proporcionalno frekvenciji, to se i smjer elektritoliko puta, pa nastaje oscilatorno pomtzv. struju dielektričnog pomicanja

Dakle, u krugu izmjeničnekruga, postoji i struja dielektrič

Slika 1.52. Vremenski oblicu struje i napona za

Ako se na kapacitet kapacitet dobija složenim matemati

-g = ∆∆AVidimo da za maksimalne vrijednosti

Veličina 1 L⁄ ima karakter otpornosti i naziva se reaktivna kapacitivna otpornost ilikapacitivna reaktansa:

Dakle, za maksimalne i efektivne vrijednosti struje i napona vrijedi obliku:

Sa slike 1.52. je vidljivo da u kolima struja na kondenzatoru fazno prednjafazno kasni za strujom za 90°.

Otpor idealnog kondenzator∞) pa se idealni kondenzator u


izmjenične struje

ko na kondenzator priključimo izmjenični napon, s obzirom da se vrijednost tog napona stalno mijenja po zakonu sinusa, možemo zaključiti da će se u krugu izmjeni

iti trajan proces periodičnog „punjenja“ i „pražnjenja“sa kondenzatorom teče izmjenična struja, ali to ne znači da struja prolazi kroz

ć da je ona posljedica trajne periodične izmjene odreektrične struje i kondenzatora. S obzirom da se polaritet plo

kondenzatora mijenja proporcionalno frekvenciji, to se i smjer električnog polja mijenja isto toliko puta, pa nastaje oscilatorno pomicanje naelektriziranih čestica koje na taj na

pomicanja.

čne struje sa kondenzatorom, pored provodne struje u , postoji i struja dielektričnog pomicanja u dielektriku kondenzatora.

. Vremenski oblicu struje i napona za krug sa kondenzatorom.

priključi sinusni napon 0g 89 ∙ 2-3LA, tada se struja kroz kapacitet dobija složenim matematičkim postupkom:

∙ ∆0g∆A L ∙ ∙ 89 ∙ d2LA :9 ∙ d2LA Vidimo da za maksimalne vrijednosti struje i napona vrijedi Ohmov zakon, odnosno:

:9 L ∙ ∙ 89 tj. 89 UVg

ima karakter otpornosti i naziva se reaktivna kapacitivna otpornost ili

cg 1L 12E=

Dakle, za maksimalne i efektivne vrijednosti struje i napona vrijedi

:9 _Vs odnosno :@ _s

. je vidljivo da u kolima izmjenične struje, sa čisto kapacitivnom otpornošo prednjači naponu za 90°, odnosno, napon na k.

Otpor idealnog kondenzatora u krugu istosmjerne struje je ∞ (= pa se idealni kondenzator u krugu istosmjerne struje ponaša kao prekid

ni napon, s obzirom da se vrijednost tog napona izmjenične struje sa

nog „punjenja“ i „pražnjenja“ kondenzatora. U či da struja prolazi kroz

ne izmjene određene količine S obzirom da se polaritet ploča

čnog polja mijenja isto estica koje na taj način čine

struje sa kondenzatorom, pored provodne struje u vodičima

sa kondenzatorom.

, tada se struja kroz

zakon, odnosno:

ima karakter otpornosti i naziva se reaktivna kapacitivna otpornost ili

Dakle, za maksimalne i efektivne vrijednosti struje i napona vrijedi Ohmov zakon u

isto kapacitivnom otpornošću, i naponu za 90°, odnosno, napon na k ondenzatoru

0⇒ 1 L⁄ cg kao prekid kruga.

Kondenzator

Mjerenje kapaciteta kondenzatora U-I metodom

Slika 1.53. Shema za mjerenje kapaciteta kondenzatora U-I metodom.

Mjerenjem izmjeničnog efektivnog napona na kondenzatori 8g i struje kroz kondenzator :g možemo odrediti kapacitet kondenzatora .

Djelatni ili omski otpor kondenzatora Sg možemo zanemariti pa je kapacitivni otpor cg jednak prividnom otporu g.

g = cg = 8g:g

Budući da kapacitivni otpor ovisi o kapacitetu kondenzatora i o kružnoj frekvenciji L, možemo ga izračunati i pomoću tih elemenata:

cg = 1L = 1

2E=

8g:g = 1L ⇒ = :gL ∙ 8g = :g2E=8g

RLC spojevi

Serijski spoj otpornika, zavojnice i kondenzatora

Za serijski RLC spoj, je karakteristično da se priključeni napon raspodjeljuje na pad napona na aktivnom otporu 8^, pad napona na zavojnici 8~ i pad napona na kondenzatoru 8g.

Slika 1.54. Shema serijskog RLC kruga.

Pad napona 8^ je u fazi sa strujom koja protječe kroz krug, pad napona 8~ fazno prednjači struji kroz krug za 90°, dok pad napona 8g fazno kasni za strujom kroz krug za 90°. Znajući takve naponske odnose možemo nacrtati međusobne ovisnosti napona i otpornosti (trokuti napona i otpornosti).

a) b) c)

Slika 1.55. Trokuti napona i otpornosti: a) c~ > cg; b) c~ < cg; c) c~ = cg.

U zavisnosti od odnosa reaktivnih otpora c~ i cg postoje tri karakteristična slučaja:

1. Ako je c~ > cg, tada je 8~ > 8g pa kažemo da je spoj induktivnog karaktera, a napon 8 prednjači struji za ugao \ > 0.

2. Ako je c~ < cg, tada je 8~ > 8g pa kažemo da je spoj kapacitivnog karaktera, a napon 8 kasni iza struje za ugao \ < 0.

3. Ako je c~ = cg, tada je 8~ = 8g pa kažemo da je spoj u naponskoj rezonanci, jer su napon 8 i struja : u fazi (\ = 0).

Pretpostavimo da je induktivna otpornost veća od kapacitivne. Napon 8 se određuje primjenom Pitagorine teoreme za trokut kao:

8H = 8H Z Y8~ −8g[H odnosno 8 = 8H Z Y8~ −8g[H

Na temelju Ohmovog zakona možemo pisati:

8^ = : ∙ S; 8~ = : ∙ c~; 8g = : ∙ cg

Uvrštavanjem ovih vrijednosti u jednadžbu za napone dobivamo:

8 = Y: ∙ S[H Z Y: ∙ c~ − : ∙ cg[H = :H ∙ [SH Z Yc~ − cg[H] = : ∙ SH Z Yc~ − cg[H

Iz ove jednadžbe dobivamo izraz za efektivnu vrijednost struje u krugu:

: = _^WyYs(s[W tj. : =

_

Izraz u nazivniku predstavlja ukupni otpor ili impedanciju kruga:

= SH Z Yc~ − cg[H

Pri poznatim vrijednostima , S, c~ i cg primjenom trigonometrijskih funkcija za trokut dobivamo:

\ = Fdd2 ^; \ = Fd2-3 s(s ; \ = FdA s(s

^ .

Kod serijskog RLC kruga pri c~ = cg u krugu nastupa serijska ili naponska rezonancija. Fizikalna suština naponske rezonancije je potpuna razmjena reaktivne energije između magnetnog polja namotaja zavojnice i električnog polja dielektrika kondenzatora, pri čemu nastaje osciliranje energije koje podržava izvor. Prema tome, kada bi djelatni otpor kruga bio jednak nuli (S = 0), dovoljno bi bilo pobuditi LC krug i u njemu bi primljena energija trajno oscilirala vlastitom frekvencijom (LQ) bez prisutnosti izvora.

Vlastitu frekvenciju oscilatornog kruga pri režimu naponske rezonance određujemo kao:

c~ = cg⇒L = 1L ⇒LQ = 1

√

Frekvencija izvora pri kojoj nastupa naponska rezonanca naziva se rezonantna frekvencija:

LRv = >√~g; =Rv = >

HI√~g; 5 = 2E√.

Dakle, rezonantna frekvencija izvora jednaka je frekvenciji slobodnih oscilacija oscilatornog kruga. Impedancija serijskog oscilatornog kruga pri rezonanci je minimalna i jednaka je aktivnoj otpornosti, a amplituda električnih oscilacija pri rezonanci dostiže maksimum.

Zadatak vježbe

• Spojiti elemente prema shemi. Izmjeriti struju kroz serijski RLC krug, izmjeriti napone na otporniku S, zavojnici , kondenzatoru i na rednoj vezi RLC. Na osnovu izmjerenih vrijednosti odrediti impedanciju cijelog kruga. Odrediti induktivni otpor zavojnice i kapacitivni otpor kondenzatora.

Slika 1.56. Shema serijskog RLC kruga.

Tabela 1.8. Mjerenje parametara serijskog RLC kruga.

=[;<] :[*+] 8[] 8^ [] 8~[] 8g [] [|] S[|] c~[|] [*;] cg [|] [bq] 0,5

1

5

10

Paralelni spoj otpornika, zavojnice i kondenzatora

Za paralelni RLC spoj, je karakKirhofovom zakonu, na struje

Slika 1.57

Struja :^ je u fazi sa naponom :g fazno prednjači naponu međusobne ovisnosti struja i provodnosti (trokute struja i provodnosti)

a)

Slika 1.58. Trokuti

U zavisnosti od odnosa reaktivnih provodnosti

1. Ako je 1~ > 1g, tada je napon 8 prednjači struji za ugao

2. Ako je 1~ < 1g, tada je napon 8 kasni iza struje za ugao

3. Ako je 1~ = 1g, tada je napon 8 i struja :

Pretpostavimo da je induktivna provodnost veprimjenom Pitagorine teoreme za tro

:H = :HNa temelju Ohmovog zakona možemo pisati:

Uvrštavanjem ovih vrijedn

: = 8Izraz u nazivniku predstavlja ukupnu provodnost ili admitansu

Pri poznatim vrijednostima dobivamo:

\ = Fdd2

aralelni spoj otpornika, zavojnice i kondenzatora

, je karakteristično da se ukupna struja : dijeli, prema pKirhofovom zakonu, na struje :^, :~ i :g.

Slika 1.57. Sema paralelnog RLC kruga.

je u fazi sa naponom 8, struja :~ fazno kasni za naponom 8i naponu 8 za 90°. Znaju ći takve strujne odnose možemo nacrtati

usobne ovisnosti struja i provodnosti (trokute struja i provodnosti).

b) c)

kuti struja i provodnosti: a) 1~ > 1g; b) 1~ < 1g ; c) 1~odnosa reaktivnih provodnosti 1~ i 1g postoje tri karakteristi

, tada je :~ > :g pa kažemo da je spoj induktivnog karakteraprednjači struji za ugao \ > 0.

, tada je :~ :g pa kažemo da je spoj kapacitivnog karakterakasni iza struje za ugao \ 0.

, tada je :~ :g pa kažemo da je spoj u strujnoj rezonanciji u fazi (\ 0).

Pretpostavimo da je induktivna provodnost veća od kapacitivne. Struja primjenom Pitagorine teoreme za trokut kao:

H Z Y:~ ] :g[H odnosno : :H ] Y:~ ] :g[og zakona možemo pisati:

:^ C ∙ 8; :~ 1~ ∙ 8; :g 1g ∙ 8

Uvrštavanjem ovih vrijednosti u jednadžbu za struje dobivamo:

8 ∙ CH Z Y1~ ] 1g[H tj. 8 UWyYp(p[W Izraz u nazivniku predstavlja ukupnu provodnost ili admitansu kruga:

` CH Z Y1~ ] 1g[H Pri poznatim vrijednostima `, C, 1~ i 1g primjenom trigonometrijskih funkcija za tro

Fdd2 t; \ Fd2-3 p(pt ; \ FdA p(p

RLC spojevi

dijeli, prema prvom

8 za 90°, dok struja strujne odnose možemo nacrtati

~ 1g .

postoje tri karakteristična slučaja:

induktivnog karaktera, a

kapacitivnog karaktera, a

strujnoj rezonanciji, jer su

Struja : se određuje

[H

[

primjenom trigonometrijskih funkcija za trokut

.

Kod paralelnog RLC kruga pri 1~ = 1g u krugu nastupa paralelna ili strujna rezonancija. Fizikalna suština strujne rezonancije je potpuna razmjena reaktivne energije između magnetnog polja namotaja zavojnice i električnog polja dielektrika kondenzatora, pri čemu se energija izvora troši samo na pokrivanje djelatnih gubitaka.

Vlastitu frekvenciju oscilatornog kruga pri režimu strujne rezonance određujemo kao:

1~ = 1g⇒ 1L = L⇒LQ = 1√

Frekvencija izvora pri kojoj nastupa strujna rezonancija naziva se rezonantna frekvencija:

LRv = >√~g; =Rv = >

HI√~g; 5 = 2E√.

Dakle, rezonantna frekvencija izvora jednaka je frekvenciji slobodnih oscilacija oscilatornog kruga. Provodnost paralelnog oscilatornog kruga pri rezonanci je minimalna i jednaka je djelatnoj provodnosti, a reaktivne struje grana su jednake i fazno pomjerene za 180°.

Zadatak vježbe

• Spojiti elemente prema shemi. Izmjeriti ukupnu struju kroz paralelni RLC krug, izmjeriti struje kroz otpornik S, zavojnicu , kondenzator . Izmjeriti pad napona na paralelnom RLC krugu. Na osnovu izmjerenih vrijednosti odrediti impedanciju cijelog kruga. Odrediti induktivni otpor zavojnice i kapacitivni otpor kondenzatora.

Slika 1.59. Shema paralelnog RLC kruga.

Tabela 1.10. Mjerenje parametara paralelnog RLC kruga.

=[;<] 8[] :[*+] : [*+] :~ [*+] :g [*+] [|] S[|] c~[|] [*;] cg [|] [bq] 0,5

1

5

10

Transformator

Transformator

Transformator je statički elektromagnetski stroj koji pretvara izmjenični napon i struju jedne vrijednosti u izmjenični napon i struju druge vrijednosti uz istu frekvenciju. Sastoji se od dva svitka koji nisu povezani galvanskom vezom. Veza se ostvaruje isključivo preko magnetskog polja uz direktnu primjenu principa međuindukcije. Transformator je na primarnoj strani priključen na izmjenični izvor, a na sekundarnoj opterećen trošilom.

Slika 1.60. Princip rada transformatora.

Transformatori se primjenjuju za vjerno prenošenje oblika strujnih i naponskih impulsa male snage, prilagođavanje struje i napona i njihovu transformaciju, promjenu impedancije, kao i za izolaciju električnih krugova (galvansku izolaciju).

Idealni transformator (bez gubitaka) prenosi snagu jednaku dovedenoj. U praktičnim izvedbama transformatora gubici se stvaraju u zavojima i jezgri transformatora, tako da se samo dio dovedene snage prenosi na trošilo. Gubici stvoreni na djelatnom otporu zavoja svitka nazivaju se gubicima u bakru ge, a gubici u jezgri nastali zbog vrtložnih struja i histereze feromagnetskog materijala su gubici u željezu . Dodatni gubici mogu nastati u zračnom rasporu na poprečnom presjeku jezgre, koji se postavlja radi poboljšanja svojstava transformatora.

Transformatori mogu biti realizirani sa i bez feromagnetske jezgre, što bitno određuje njihova svojstva. Naime, induktivnost svitka bez jezgre ne ovisi o struji koja teče kroz svitak. Induktivnost je konstantna i određena je geometrijskim karakteristikama svitka. Krug s takvim svitkom je linearan. Međutim, za svitak s feromagnetskom jezgrom ne vrijedi linearna ovisnost između struje i magnetskog toka, pa ni induktivnost takvih svitaka nije konstantna, već zavisi od veličine struje. Električni krugovi koji sadržavaju svitke s feromagnetskom jezgrom nelinearni su, što znači da izobličuju strujni signal.

Transformatori se od bakarne žice izolirane lakom. Željezna jezgra je sastavljena od međusobno izoliranih limova, na taj način postiže se veliki električni otpor vrtložnim strujama u jezgru. Željezni limovi su „U“, „E“ i „I“ profila. Na stupove transformatora se stavljaju već formirani namotaji i jezgro se zatvara paketom limova „I“ profila. Kod „U” profila namotaji su na zasebnom, a kod jezgra „E” profila na istom stubu. Namotaji mogu imati i više izvoda.

Odnos broja namotaja sekundara i primara naziva se koeficijent transformacije ili prijenosni omjer:

3 = .

Ako se zanemare gubici snaga u transformatoru, tada je snaga sekundara približno jednaka snazi primara.

= O⇒8 ∙ : = 8O ∙ :O UU = _

_ =

Opterećenje kojim transformator opterećuje izvor na koji se priključuje je:

S = 8: = 8O O:O O

= SO ∙ OH = SO3H

gdje je SO = _U opterećenje sekundara, a S reducirani otpor sekundara u primarni krug.

Zadatak vježbe

• Spojiti elemente prema shemi. Za navedene položaje preklopke izmjeriti napone na primaru i sekundaru transformatora. Izmjerene vrijednosti unijeti u tabelu i na osnovu njih odrediti prijenosni omjer transformatora.

Slika 1.61. Shema za određivanje prijenosnog omjera transformatora sa dva primara.

Tabela 1.12. Rezultati mjerenja prijenosnog omjera transformatora.

Položaj preklopke

Frekvencija napona [;<]

Napon primara 8[]

Napon sekundara 8O[]

Omjer transformacije

3

1 100

2 100

1 1k

2 1k

Označavanje poluvodičkih elemenata

Označavanje poluvodi čkih elemenata

Iako poluvodičke strukture imaju dosta standardiziran način označavanja, tako da je iz oznake jasno o kojoj komponenti se radi, s obzirom na veliki broj komponenti najbolji način da odgonetnemo o kojoj komponenti se radi i sa kojim karakteristikama, je korištenje kataloških podataka.

Postoji veliki broj sistema označavanja poluvodičkih elemenata, a najčešće se koriste Europski, Američki i Japanski označavanja poluvodiča.

Europski sistem (Pro-elektron)

Format: dva slova, (opcija treće slovo), serijski broj (sufiks)

Primjer: BC107, BZX12, AC109, BC547B.

Prvo slovo označava materijal od kojeg je poluvodič izrađen. Značenje je sljedeće:

A – germanij, B – silicij, C – galij-arsenid, D – indij-antimonid, R - poluvodiči bez ispravljačkog djelovanja (foto elementi).

Drugo slovo označava primarnu upotrebu elemenata. Značenje je sljedeće:

A – detektorske, ispravljačke i diode za miješanje; B – diode sa promjenjivim kapacitetom (varikap diode); C – NF tranzistori; D – NF tranzistori snage; E – tunel dioda; F – VF tranzistor; G – kombinirani elementi; H – elementi osjetljivi na magnetska polja; K – Hall modulatori i umnožitelji; L – VF tranzistori snage; N – Optokapler; P – elementi osjetljivi na radijacije, svjetlosni detektor; Q – elementi koji emitiraju radijacije, svjetlosno emitiranje; R – elementi za električnu kontrolu i okidanje, tiristor, dijak, UJT tranzistor; S – tranzistori male snage za prekidačke namjene; T – snažni prekidači i kontrolni elementi, tiristor, trijak; U – tranzistori za prekidačko napajanje X – diode za umnožavanje, varikap dioda; Y – ispravljačke diode i regulatori; Z – naponski stabilizatori i regulatori, zener dioda;

Opcionalno treće slovo označava da je komponenta namijenjena za industrijsku ili profesionalnu uporabu. Obično su to slova W, X, Y i Z.

Broj kao treći element oznake, označava registarski broj proizvoda i on može biti dvocifreni ili trocifreni. Često se iza broja nalazi i još jedno slovo, npr A, koje označava da se radi o jednoj od varijanti osnovnog tipa, koji se razlikuje po nekom parametru.

Diode za stabilizaciju, ispravljačke diode i tiristori mogu imati dodatna slova i brojeve. Za zener diode često se iza oznake nalazi slovo koje označava toleranciju:

A - 1%, B - 2%, C - 5%, D - 10% i E - 15%.

Iza ove oznake slijedi broj koji označava nazivni radni napon. Decimalni zarez u ovoj oznaci je označen sa slovom V.

Npr. BZY 93-C7V5 je oznaka diode za stabilizaciju, koja ima toleranciju 5% i predviđena je za radni napon 7,5V.

Kod ispravljačkih dioda iza standardne oznake može se nalaziti jedan broj koji označava maksimalni reverzni napon npr. BYX34-500 je ispravljačka dioda sa reverznim naponom od 500V.

Kod oznake za tiristore dodatni broj označava maksimalni reverzni napon.

Američ ki sistem (JEDEC - Join Electron Device Engineering Council) Format: broj, slovo, serijski broj, (sufiks).

Primjer: 2N2222A, 2N904, 1N4148.

Američki proizvođači označavaju poluvodiče sa tri elementa. Prvi element je broj koji pokazuje broj PN spojeva. Broj 1 označava jedan PN spoj, odnosno to je oznaka za diode. Broj 2 označava dva PN spoja, odnosno tranzistore. Broj 3 označava tri PN spoja, odnosno tiristore.

Drugi element je slovo N.

Treći element je broj koji označava pod kojim je element registriran.

Često se iza broja nalaze i slova A, B, C, koja označavaju da se radi o varijanti osnovnog tipa tranzistora, koji se razlikuje po nekom parametru:

A – malo pojačanje; B – srednje pojačanje; C – veliko pojačanje.

Japanski sistem (JEITA - JIS C7012)

Format: broj, dva slova, serijski broj, (sufiks).

Primjer: 2SC65, 2SC1213AC.

Prvi element je broj koji pokazuje broj PN spojeva (1) ili tranzistor (2).

Drugi element se sastoji od dva slova. Prvo slovo je S, koje označava da je to poluvodič. Drugo slovo ima sljedeće značenje:

A – PNP VF tranzistor; B – PNP NF tranzistor; C – NPN VF tranzistor; D – NPN NF tranzistor; F – element od silicija; H – tiristor; J – P kanalni unipolarni tranzistor; K – N kanalni unipolarni tranzistor.

Treći element je broj pod kojim je registriran proizvod.

Opcionalno se dodaje sufiks koji označava reviziju osnovnog modela elementa.

Npr. 2SC65 je VF tranzistor NPN tipa, registarski broj 65.

Kao što se vidi iako je oznaobzirom na veliki broj tih komponenti najbolji navježbe dati su kataloški podaci za neke komponente koje komponentu koja se prvi puta koristi potrebno je pronainternetu te ih priložiti kao dodatak vježbi.

Kućišta poluvodičkih elemenata

Velika većina komponentiprvenstveno, neophodna da bi se sama komponenta, odnosno njen funkcionalni dio zaštitio od vanjskih utjecaja (vlage, temperature, mehanisu tako izvedena da se preko njih komponenta vezuje (lemDrugim riječima, kućišta omoguostvaruje električna veza sa drugim komponentama.

Slika 2.1. Razli

Često se prema vanjskom izgledu kukomponente, to se posebno može rekomponenti, kada su komponente paralelopipednog, odnosno cilindrivizualno razlikovati otpornik od kondenzatora, odnosno otpornik ili kondenzator od diode.

Slika 2.2. Usporedba SMD sa klasi

U našem radu ćemo koristiti samo poluvodiIzgled kućišta najčešće korištenih poluvodi


o što se vidi iako je označavanje poluvodičkih komponenti dosta standardizirano s obzirom na veliki broj tih komponenti najbolji način je ipak korištenje kataloga. Na kraju ove

dati su kataloški podaci za neke komponente koje ćemo koristiti, za svakkomponentu koja se prvi puta koristi potrebno je pronaći njene kataloške podatke na internetu te ih priložiti kao dodatak vježbi.

kih elemenata

komponenti je ugrađena u određene tipove kućneophodna da bi se sama komponenta, odnosno njen funkcionalni dio zaštitio

od vanjskih utjecaja (vlage, temperature, mehaničkih oštećenja). Pored toga, sama kusu tako izvedena da se preko njih komponenta vezuje (lemi) u određeni elektroni

išta omogućuju da se preko njih pričvrste električni izvodi kojima se na veza sa drugim komponentama.

1. Različite vrste kućišta poluvodičkih dioda i tranzistora.

esto se prema vanjskom izgledu kućišta može prepoznati vrsta elektronske komponente, to se posebno može reći za komponente sa izvodima. Međ

, kada su komponente paralelopipednog, odnosno cilindričnog oblika vrlo je teško zlikovati otpornik od kondenzatora, odnosno otpornik ili kondenzator od diode.

2. Usporedba SMD sa klasičnim elektroničkim komponentama.

ćemo koristiti samo poluvodičke komponente u klasiće korištenih poluvodičkih elemenata je prikazan na sljede


kih komponenti dosta standardizirano s rištenje kataloga. Na kraju ove emo koristiti, za svaku novu

i njene kataloške podatke na

ene tipove kućišta. Kućišta su, neophodna da bi se sama komponenta, odnosno njen funkcionalni dio zaštitio

enja). Pored toga, sama kućišta đeni elektronički krug.

vrste električni izvodi kojima se

kih dioda i tranzistora.

išta može prepoznati vrsta elektronske i za komponente sa izvodima. Međutim, kod SMD

čnog oblika vrlo je teško zlikovati otpornik od kondenzatora, odnosno otpornik ili kondenzator od diode.

kim komponentama.

ke komponente u klasičnim kućištima. kih elemenata je prikazan na sljedećim slikama.

Primjer dokumentacije proizvođa ča za poluvodi čki element:

Poluvodi čke diode

Diode su poluvodičke komponente sastavljene od PN spoja i imaju izvode anodu i katodu. Struja pozitivnog polariteta može tekatodi. U suprotnom smjeru struja nestruja od nekoliko *+ do nekoliko diode imaju određeni otpor, napon napona na diodi je oko 0,6 ]Granični napon i struja se moraju uzeti u obzir, npr. mora izdržati reverzni napon kako ne bi došlo do proboja diode.

Slika

Ovisnost struje diode o priklju(U-I karakteristiku), opisuje Shocklyeyeva jednadžba:

Na strujno-naponskoj karakteristici postoje tri podruvođenja i područje proboja. Napon koljena, koji se nekada naziva i napon ukljuonaj napon u području vođenja u kojem dioda naglo poo materijalu izrade, te iznosi 0spoj metal-poluvodič.

Slika

čke komponente sastavljene od PN spoja i imaju izvode anodu i katodu. Struja pozitivnog polariteta može teći samo u jednom smjeru, od anode prema katodi. U suprotnom smjeru struja neće teći kod idealne diode, dok u stvarnosti po

do nekoliko b+. Curenje je nepoželjno i što je manje eni otpor, napon će lagano pasti kako struja teče kroz diodu. Tipi] 1, i to: 0,7 za silicijsku, a 0,3 za germanijsku diodu.

ni napon i struja se moraju uzeti u obzir, npr. kada se dioda koristi za ispravljanje, mora izdržati reverzni napon kako ne bi došlo do proboja diode.

Slika 2.3. Simboli različitih vrsta poluvodičkih dioda.

Ovisnost struje diode o priključenom naponu, odnosno strujno-naponsku karakteristiku I karakteristiku), opisuje Shocklyeyeva jednadžba:

: :Q ¦ __§ ] 1¨

karakteristici postoje tri područja: područje zapiranja, podruje proboja. Napon koljena, koji se nekada naziva i napon uklju

đenja u kojem dioda naglo počinje voditi struju. Napon koljena ovisi 0,7 za silicij, 0,3 za germanij, 1 za galij

Slika 2.4. Strujno naponska karakteristika diode.

Poluvodičke diode

ke komponente sastavljene od PN spoja i imaju izvode anodu i i samo u jednom smjeru, od anode prema

i kod idealne diode, dok u stvarnosti postoji mala . Curenje je nepoželjno i što je manje to je bolje. Pošto

če kroz diodu. Tipični pad za germanijsku diodu.

kada se dioda koristi za ispravljanje, ona

naponsku karakteristiku

čje zapiranja, područje je proboja. Napon koljena, koji se nekada naziva i napon uključenja diode, je

inje voditi struju. Napon koljena ovisi ij-arsenid i 0,2 za


Najvažniji podaci za poluvodi

Nominalna propusna (direktna) struja pri kojoj se ne prekorači dozvoljeno zagrijavanje pri nominalnim

Nominalni propusni (direktni) napon pri nominalnoj propusnoj struji (

Nominalni nepropusni (zaporni) napon nepropusno polarizirana dioda može podnijeti trajno bez opasnosti da

Nominalna nepropusna (zaporna) struja nominalnom reverznom naponu

Brzina prekidanja – ARR maksimalno vrijeme oporavka kod nepropusne polarizacije.

Slika

Većina dioda ima valjkast oblik i tada je katoda slučaj na tijelu diode je oznaka elektroda. Ako ne natpisu ili obliku onda možemo to pokušati instrumentom. Spojimo + kraj instrumenta na elektrodu za koju pretpostavljamo da j

Koristimo područje na instrumentu oznanapon direktno polariziranog PN spoja (za Si diode oko nije dobar instrument će pokazivati da ne može izmjerako je dioda ispravna dobiti ćemo traženi napon.

Slika 2.6

Pored standardnih dioda postoje i mnog(Zenerove diode) , LED diode, tunel diode, varikap diode itd.LED diode te ćemo ovdje dati osnovne karakteristike tih dioda.


Najvažniji podaci za poluvodičku diodu su:

Nominalna propusna (direktna) struja – : je maksimalna dozvoljena trajna struja diode či dozvoljeno zagrijavanje pri nominalnim uvjetima hlađ

Nominalni propusni (direktni) napon – 8 je pad napona na propusno polariziranoj diodi nominalnoj propusnoj struji (0,3 za germanij, 0,7 za silicij).

Nominalni nepropusni (zaporni) napon – 8^ je maksimalna vrijednost napona kojeg nepropusno polarizirana dioda može podnijeti trajno bez opasnosti da će nastupiti proboj.

Nominalna nepropusna (zaporna) struja – :^ je struja koja tečm naponu 8^.

maksimalno vrijeme oporavka kod nepropusne polarizacije.

Slika 2.5. Različiti oblici poluvodičkih dioda

ina dioda ima valjkast oblik i tada je katoda označena sa prstenom, ukoliko to nije ode je oznaka elektroda. Ako ne možemo nikako identificirati elektrode po

natpisu ili obliku onda možemo to pokušati instrumentom. Spojimo + kraj instrumenta na elektrodu za koju pretpostavljamo da je anoda, a - kraj na katodu.

čje na instrumentu označeno znakom diode. Instrument g PN spoja (za Si diode oko 0,7). Ukoliko pretpostavljeni smjer

će pokazivati da ne može izmjeriti ( I ), tada okrenemo polaritet diode i ako je dioda ispravna dobiti ćemo traženi napon.

6. Mjerenje napona direktno polariziranog PN spoja.

Pored standardnih dioda postoje i mnoge specijalne diode kao što su: zdiode) , LED diode, tunel diode, varikap diode itd. Mi ćemo koristiti z

emo ovdje dati osnovne karakteristike tih dioda.

je maksimalna dozvoljena trajna struja diode ima hlađenja.

je pad napona na propusno polariziranoj diodi

je maksimalna vrijednost napona kojeg će nastupiti proboj.

je struja koja teče kroz diodu pri

maksimalno vrijeme oporavka kod nepropusne polarizacije.

ena sa prstenom, ukoliko to nije možemo nikako identificirati elektrode po

natpisu ili obliku onda možemo to pokušati instrumentom. Spojimo + kraj instrumenta na

eno znakom diode. Instrument će pokazati ). Ukoliko pretpostavljeni smjer

), tada okrenemo polaritet diode i

. Mjerenje napona direktno polariziranog PN spoja.

e specijalne diode kao što su: zener diode ćemo koristiti zener diode i

Poluvodičke diode

Zener diode isto tako imaju nelinearnu strujno-naponsku karakteristiku, pri čemu je ona identična običnoj diodi za direktnu polarizaciju a razlikuje se u dijelu reverzne polarizacije. Ta razlika je osnovna odlika karakteristike zener diode i ona se koristi upravo u ovom dijelu. Na sljedećoj slici data je tipična karakteristika zener diode i naznačeni su osnovni parametri koji je određuju.

Slika 2.7. Strujno naponska karakteristika zener diode.

Kao što vidimo bitan nam je zenerov napon 8, radna struja u oblasti zenerovog napona :, minimalna :9u© i maksimalna struja u oblasti zenerovog napona :9l, dinamički otpor S. Pored navedenih karakteristika koje su opisane na samom dijagramu važna je još disipacija snage. Ovaj podatak se nalazi u katalogu i o njemu treba voditi računa kada formiramo električne krugove sa zener diodama. Jednostavno vodimo računa da radna struja bude manja od maksimalne, a maksimalnu određujemo iz poznate disipacije snage prema jednadžbi:

:9l = _ª.

Kod označavanja zener dioda važan je raspored elektroda i on se označava na isti način kao kod običnih dioda, i važan je zenerov napon. Zenerov napon se obično ispisuje na tijelo diode u obliku 6V8 (6,8), 12V (12) itd.

Slika 2.8. Zener dioda male snage.


Kod LED dioda karakteristika je po obliku ista kao kod napon PN spoja u provodnom smjeru zavisi od tipšto zavisi od boje korištene diode. Kod LED dioda katoda se ozna

Mi ćemo uglavnom koristiti crvene, zelene i žute LEDizvodima elektroda i radnom strujom od

Testiranje ispravnosti i polarizacije dioda

Kod analognog voltmetra koristi se dioda ili ispravljačka dioda treba pokazati mali otpor (tipioma) u jednom smjeru, dok u drugom treba pokazati beskonabiti blizu 0Ω (kratki spoj) ili u prekidu u oba smzbog nižeg pada napona na njoj.

Slika 2.9. Ispitivanje ispravnosti diode pomo

Na digitalnom instrumentu, obiće pri tom pokazati 0,5 do Germanijeva dioda će pokazati manji napon, izme

Većina dioda (99 od 100) su u kratkom spoju kada su neispravne.

Slika 2.10. Ispitivanje ispravnosti diode pomo


Kod LED dioda karakteristika je po obliku ista kao kod ispravljačkenapon PN spoja u provodnom smjeru zavisi od tipa LED diode. On se krećšto zavisi od boje korištene diode. Kod LED dioda katoda se označava isječ

emo uglavnom koristiti crvene, zelene i žute LED diode sa 5**ektroda i radnom strujom od 10*+.

Testiranje ispravnosti i polarizacije dioda

Kod analognog voltmetra koristi se ljestvica za manji otpor (do 2Ωka dioda treba pokazati mali otpor (tipično 2/3 ljestvice

oma) u jednom smjeru, dok u drugom treba pokazati beskonačni otpor. (kratki spoj) ili u prekidu u oba smjera. Germanijska dioda će pokazati niži otpor,

zbog nižeg pada napona na njoj.

. Ispitivanje ispravnosti diode pomoću analognog mjernog instrumenta.

Na digitalnom instrumentu, obično postoji područje za ispitivanje dioda. Silicijsdo 0,8 u propusnom smjeru i prekid u nepropusnom smjeru.

pokazati manji napon, između 0,2 i 0,4 u propusnom smjeru.

ina dioda (99 od 100) su u kratkom spoju kada su neispravne.

Ispitivanje ispravnosti diode pomoću digitalnog mjernog instrumenta.

čke diode pri čemu a LED diode. On se kreće od 1,5 do 2

čava isječkom na tijelu.

** razmaka među

Ω). Obična signalna ljestvice ili nekoliko stotina

ni otpor. Otpor ne bi trebao će pokazati niži otpor,

instrumenta.

je za ispitivanje dioda. Silicijska dioda u propusnom smjeru i prekid u nepropusnom smjeru.

u propusnom smjeru.

instrumenta.

Strujno-naponska karakteristika diode


Poluvodičke diode sastoje se od PN strukture, koja se pri priključenom naponu, ponaša kao električni ventil, odnosno posjeduje ispravljačka svojstva. Dioda je, dakle, neupravljivi ventil koji se u sklopu ponaša kao nelinearni aktivni otpor, a čija veličina ovisi o polaritetu i veličini priključenog napona.

Osnovna svojstva diode dana su njenom statičkom strujno-naponskom karakteristikom koja prikazuje ovisnost struje kroz diodu o priključenom naponu. Osnovni nazivni parametri diode jesu:

nazivna propusna struja «¬ - maksimalna dopuštena trajna struja diode pri kojoj se ne prekorači dopušteno zagrijavanje pri nazivnim uvjetima hlađenja.

nazivni propusni napon ¬ - pad napona na propusno polariziranoj diodi pri nazivnoj propusnoj struji. Za silicijske diode iznosi 0,75 − 1, a za germanijske diode 0,3 − 0,6.

nazivni nepropusni ili zaporni napon ® - maksimalna vrijednost napona kojeg može podnijeti nepropusno polarizirana dioda bez opasnosti od proboja.

nazivna nepropusna ili zaporna struja «® - struja koja teče kroz diodu kod zapornog napona 8^.

Zadatak vježbe

• Izvršiti spajanje ispitne opreme prema shemama za direktan i reverzan smjer polarizacije diode.

• Izmjeriti struje i napone pri direktnom i reverznom smjeru polarizacije diode, te dobivene vrijednosti unijeti u tabelu.

• Na osnovu tabelarnih vrijednosti nacrtati statičku karakteristiku diode, pri tome pazeći na pravilan izbor razmjere koordinatnih osa.

• Odrediti statičku i dinamičku otpornost diode u radnom području za radnu točku određenu naponom na diodi od 0,75 i izmjeničnim naponom od 0,05.

• Odrediti vrijednost napona praga diode.

Slika 2.11. Izbor diode (1N4001) u programu Multisim.

Statički i dinamički otpor diode

U propusnom području kod nekog određenog napona 8f na izvodima diode, kroz diodu teče neka struja :f. Time je određena statička radna točka diode, kao što je prikazano na slici.

Slika 2.12. Određivanje statičkog i dinamičkog otpora diode.

U statičkoj radnoj točki mogu se definirati statički otpor diode i dinamički otpor diode.

Statički otpor diode određen je omjerom istosmjernog napona i struje u statičkoj radnoj točki 5 diode:

SO? = 8f?:f?

Dinamički otpor diode Ff je otpor koji dioda kao nelinearni element predstavlja izmjeničnoj struji u nekoj radnoj točki 5. On je definiran kao omjer male promjene napona ∆8 oko radne točke i određene male promjene struje ∆:, koju je prouzrokovala promjena napona ∆8:

Ff = ¯8f¯:f

Za primjer na slici vrijednosti su:

SO? = 8f?:f? = 1,25,46+ = 0,22|

Ff = ¯8f¯:f = 66,2*1,46+ = 0.045|

Napon praga otvaranja diode je definiran kao napon u propusnom području pri kome struja kroz diodu iznosi 1% od maksimalne struje pri direktnoj polarizaciji diode.


Direktna polarizacija diode

Slika 2.13. Shema spoja za direktnu polarizaciju diode.

8f [] 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

:f [*+]

Slika 2.14. Strujno-naponska karakteristika za direktnu polarizaciju diode.

Reverzna polarizacija diode

Slika 2.15. Shema spoja za reverznu polarizaciju diode.

−8f [] 40 45 48 49 49,5 50 50,5 51 51,5 52

:f [b+]

Slika 2.16. Strujno-naponska karakteristika za reverznu polarizaciju diode.

Strujno-naponska karakteristika zener diode


Zener dioda je dioda koja u radu koristi dio karakteristike koji odgovara reverznim naponima nešto većim od probojnog napona. Napon koji određuje radnu točku , zove se zenerov napon. Zener dioda se koristi za stabilizaciju istosmjernog napona, pa je potrebno da ima što strmiji dio karakteristike za reverzne napone veće od probojnog napona. Pored toga kako radi u području električnog proboja, ova dioda mora biti građena od takvog poluvodiča da se u radnom području ne ošteti, tj. da je proces reverzibilan. Također se mora voditi računa da se ne prekorači maksimalno dozvoljena snaga discipacije. Zener diode izrađuju se od silicija sa povećanim postotkom primjesa u P i N području. Izrađuju se sa probojnim naponima od 3 do 150.

Zadatak vježbe

• Izvršiti spajanje ispitne opreme prema shemama za direktan i reverzan smjer polarizacije zener diode.

• Izmjeriti struje i napone pri direktnom i reverznom smjeru polarizacije zener diode, te dobivene vrijednosti unijeti u tabelu.

• Na osnovu tabelarnih vrijednosti nacrtati statičku karakteristiku diode, pri tome pazeći na pravilan izbor razmjere koordinatnih osa. Posebno obratiti pažnju prilikom crtanja reverzne karakteristike.

• Odrediti vrijednost napona praga diode u propusnom području.

• Odrediti zenerov napon iz strujno-naponske karakteristike u reverznoj polarizaciji.

Slika 2.17. Izbor zener diode (BZX55C5V6) u programu Multisim.

Direktna polarizacija zener diode (BZX55C5V6)

Slika 2.18. Shema spoja za direktnu polarizaciju zener diode.

8 [] 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2

:[*+]

Slika 2.19. Strujno-naponska karakteristika za direktnu polarizaciju zener diode.


Reverzna polarizacija zener diode (BZX55C5V6)

Slika 2.20. Shema spoja za reverznu polarizaciju zener diode.

−8 [] 1 2 3 4 5 5,5 5,75 6 6,25 6,5

:[b+]

Slika 2.21. Strujno-naponska karakteristika za reverznu polarizaciju zener diode.

Direktna polarizacija zener diode (1N4461)

Slika 2.22. Shema spoja za direktnu polarizaciju zener diode.

8 [] 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 2

:[*+]

Slika 2.23. Strujno-naponska karakteristika za direktnu polarizaciju zener diode.


Reverzna polarizacija zener diode (1N4461)

Slika 2.24. Shema spoja za reverznu polarizaciju zener diode.

−8 [] 1 2 3 4 5 6 6,5 7 7,5 8

:[b+]

Slika 2.25. Strujno-naponska karakteristika za reverznu polarizaciju zener diode.

Igor Prša, ing. el.

Ispravljači

Ispravljači

Ispravljač je elektronički sklop koji služi za pretvaranje izmjenične struje (napona) u istosmjernu. Najčešće se u ispravljačima koriste poluvodičke diode kao glavni elektronički elementi kojima se vrši ispravljanje. Osim dioda, koriste se i tiristori.

Pod ispravljanjem izmjenične struje (napona) u istosmjernu često se podrazumijeva i glađenje (filtraciju, smanjivanje valovitosti) izlaznog napona, te stabiliziranje napona. Često se u sklopu ispravljača nalazi i transformator koji smanjuje napon na pogodnu vrijednost (na primjer mrežnih 230 na 15).

Slika 2.26. Primjer sheme ispravljača.

Glađenje (filtracija) izlaznog napona

Filtracija izlaznog napona se izvodi s raznim spojevima kondenzatora i zavojnica. Najjednostavnija filtracija je provedena s jednim kondenzatorom paralelno spojenim na izlaz ispravljača, dok se za bolje karakteristike ispravljača mogu koristiti L, π ili T LC spojevi.

Slika 2.27. Filtarski spojevi za glađenje ispravljenog napona.

Osnovne karakteristike ovakvih spojeva jest da su oni niskopropusni filtri, tako da se kondenzatori uvijek spajaju paralelno, a zavojnice serijski.

Tabela 2.1. Osnovne karakteristike filtarskih spojeva. Približni izrazi, gdje je C [bq], R [Ω], L [;].

Filtar na slici 2.

Tip ispravljača

Poluvalni Punovalni

Izlazni napon Faktor valovitosti Izlazni napon Faktor valovitosti

a) 89 − 10000 ∙ S ∙ 89

5774 ∙ S 89 − 10000

∙ S ∙ 89 2887 ∙ S

b) - - 0,64 ∙ 89 1,19 ∙

c) 89 − 10000 ∙ S ∙ 89

45611H ∙ ∙ S 89 − 10000

∙ S ∙ 89 5701

H ∙ ∙ S

d) 89 − 10000 ∙ S Z SS89

3,6 ∙ 10H ∙ S ∙ S 89 − 10000 ∙ S Z S

S89 1,44 ∙ 10H ∙ S ∙ S

Najčešće se kao filtar koristi elektrolitski kondenzator spojen paralelno sa potrošačem. Za vrijeme pozitivne poluperiode kondenzator C se puni preko diode D, a za vrijeme negativne poluperiode kondenzator se prazni preko otpora R. Kondenzator ne dozvoljava velike varijacije napona na trošilu, na taj način što u sebi akumulira naboj i predaje ga potrošaču za vrijeme dok dioda ne propušta struju.

Što je kapacitet kondenzatora veći to je i napon valovitosti manji. Napon valovitosti se definira kao razlika između maksimalne i minimalne vrijednosti ispravljenog napona.

Valovitost

Prilikom ispravljanja i filtriranja napona, nije u moguće u potpunosti potisnuti komponente izmjeničnog napona, tj. nije moguće dobiti idealni istosmjerni napon, već on ima neku valovitost. Valovitost je osciliranje vrijednosti napona oko srednje vrijednosti i definira se kao omjer vrijednosti između dva vrha i srednjeg napona. Valovitost ovisi o tipu ispravljača (bolja je, naravno, za punovalne ispravljače), upotrjebljenom filtru, te opterećenju ispravljača.

Slika 2.28. Valni oblici napona na ispravljaču.

Klasične primjene ispravljača su ispravljanje izmjeničnog mrežnog napona za elektroničke uređaje koji za svoj rad zahtijevaju istosmjerni napon. Ispravljač obično predstavlja drugi stupanj u realizaciji klasičnih istosmjernih napajanja - iza transformatora, a prije stabilizatora. Ispravljači se nalaze i kao samostalni uređaj, poznat pod nazivom adapter (AC/DC pretvarač).

Poluvalni ispravljači

Poluvalni ispravljač (engl. halfwave rectifierjedne poluperiode izmjeničnog napona. Tipijedna dioda spojena serijski s izmjeničnog napona, učinkovitost ovakvog sklopa je manja od 50%.

Najjednostavniji poluvalni ispravljapoluvodička dioda i mrežnog transformatora. Na izlaz ispravljavrijeme pozitivne poluperiode, u sekundarnom sekundara i otporom potrošačvišem potencijalu od katode. Kad nastupi negativna poluperioda tada je dioda nepropusno polarizirana tj. katoda je na višem potencijalu u odnosu na anodu, pa nesekundarnom krugu. Kako dioda provodi samo za vrijeme jedne poluperiode tispravljač nazivamo poluvalni ispravlja

Slika 2.30. Shema poluvalnog ispravlja

Ovaj ispravljač ne možemo upotrijebiti za napajanje konstantnu vrijednost istosmjernog napona. Da bi poboljšali oblik dobivenog istosmjernog napona, iza diode ubacujemo filtarske elemente, trenutne promjene poluvalno ispravljenog napona.

a) napon na izvoru


engl. halfwave rectifier) je sklop koji služi za propuštanje samo čnog napona. Tipičan predstavnik poluvalnih ispravlja

jedna dioda spojena serijski s trošilom. Budući da propušta samo jednu poluperiodu ulaznog činkovitost ovakvog sklopa je manja od 50%.

Slika 2.29. Poluvalni ispravljač.

Najjednostavniji poluvalni ispravljač se sastoji od elementa sa ispravljačka dioda i mrežnog transformatora. Na izlaz ispravljača spojen je potroša

vrijeme pozitivne poluperiode, u sekundarnom krugu će teći struja odresekundara i otporom potrošača. Struja teče jer je dioda direktno polarizirana tj. anoda višem potencijalu od katode. Kad nastupi negativna poluperioda tada je dioda nepropusno polarizirana tj. katoda je na višem potencijalu u odnosu na anodu, pa ne

. Kako dioda provodi samo za vrijeme jedne poluperiode t nazivamo poluvalni ispravljač.

. Shema poluvalnog ispravljača za vježbu, bez kondenzatora i sa kondenzatorom.

ne možemo upotrijebiti za napajanje elektroničkih uređst istosmjernog napona. Da bi poboljšali oblik dobivenog istosmjernog

napona, iza diode ubacujemo filtarske elemente, čiji je zadatak da je što mogutrenutne promjene poluvalno ispravljenog napona.

a) napon na izvoru b) napon nakon diode


) je sklop koji služi za propuštanje samo an predstavnik poluvalnih ispravljača je samo i da propušta samo jednu poluperiodu ulaznog

se sastoji od elementa sa ispravljačkim svojstvom - a spojen je potrošač R. Za

i struja određena naponom e jer je dioda direktno polarizirana tj. anoda je na

višem potencijalu od katode. Kad nastupi negativna poluperioda tada je dioda nepropusno polarizirana tj. katoda je na višem potencijalu u odnosu na anodu, pa neće teći struja u

. Kako dioda provodi samo za vrijeme jedne poluperiode to ovakav

a za vježbu, bez kondenzatora i sa kondenzatorom.

uređaja koji zahtijevaju st istosmjernog napona. Da bi poboljšali oblik dobivenog istosmjernog

iji je zadatak da je što moguće više smanje

b) napon nakon diode


c) napon nakon kondenzatora d) usporedba napona izvora i napona na potroša

Slika 2.31. Valni oblici napona kod poluvalnog ispravlja

Sa slike vidimo da napon ne dioda propusno polarizirana. Vrijednost napona na potrošanapon generatora za pad napona na diodi (reverzno polarizirana (jako veliki otpor diode) pa je napon na potrošasav napon izvora je na diodi. Zbog toga moramo voditi rabude manji od maksimalno dozvoljenog

Zbog lakšeg proračuna pretpostavit diodi), što znači da je 89 = 89

Također dopuštena vrijednost napona zaporne polarizacije diode mora biti ve

Napon na potrošaču je:

0YA[ = ± 892-3YLA[,0,Srednja vrijednost ispravljenog napona (istosmjerna komponenta) dana je izrazom:

8QREfektivna vrijednost napona na potroša

Napon na potrošaču može se izraziti:

gdje je 0/ napon valovitosti na potrošaveličina jednaka drugom korijenu sume kvadrata vrijednosti pojedinih

efektivna vrijednost valovitosti je:

8/@ Kod ispravljača napona kvaliteta istosmjernog napona se mjeri faktorom valovitosti

(engl. ripple factor) koji je jednak omjeru efektivne vrijednosti napona valovitosti ivrijednosti napona, mjerenih na potroša

Poboljšanje oblika izlaznog napona, povevalovitosti, postiže se postupkom filtriranja (gla


c) napon nakon kondenzatora d) usporedba napona izvora i napona na potroša

. Valni oblici napona kod poluvalnog ispravljača.

Sa slike vidimo da napon ne postoji samo za vrijeme pozitivne poluperiode, tj. kad je dioda propusno polarizirana. Vrijednost napona na potrošaču je umanjena u odnosu na

ra za pad napona na diodi (0,7). Za vrijeme negativne poluperiode dioda je (jako veliki otpor diode) pa je napon na potrošaču jednak nuli to jest

sav napon izvora je na diodi. Zbog toga moramo voditi računa da maksimalni napon izvora bude manji od maksimalno dozvoljenog reverznog napona diode.

čuna pretpostavit će se da je dioda idealna (nema pada napona na 9.

er dopuštena vrijednost napona zaporne polarizacije diode mora biti ve

0 ² A ² EE ² A ² 2E³ gdje je L HI?

Srednja vrijednost ispravljenog napona (istosmjerna komponenta) dana je izrazom:

89E 0,318 ∙ 89 0,45 ∙ 8@ 8fg

Efektivna vrijednost napona na potrošaču je dana izrazom:

8@ 892

ču može se izraziti:

0 8QR Z 0/

napon valovitosti na potrošaču. Kako je efektivna vrijednost nesinusoidalnih ina jednaka drugom korijenu sume kvadrata vrijednosti pojedinih komponenti

8@ ´8QRH Z 8/@H µ a vrijednost valovitosti je:

´8@H ] 8QRH µ 89¶14 ] 1EH 0,386 ∙ 89

a napona kvaliteta istosmjernog napona se mjeri faktorom valovitosti ) koji je jednak omjeru efektivne vrijednosti napona valovitosti i

vrijednosti napona, mjerenih na potrošaču:

F 8/@8QR 0,386 ∙ 890,318 ∙ 89 1,21

Poboljšanje oblika izlaznog napona, povećanje istosmjerne komponente uz smanjenje valovitosti, postiže se postupkom filtriranja (glađenja) ispravljenog napona.

c) napon nakon kondenzatora d) usporedba napona izvora i napona na potrošaču

postoji samo za vrijeme pozitivne poluperiode, tj. kad je u je umanjena u odnosu na

). Za vrijeme negativne poluperiode dioda je ču jednak nuli to jest

una da maksimalni napon izvora

e se da je dioda idealna (nema pada napona na

er dopuštena vrijednost napona zaporne polarizacije diode mora biti veća od 89.

Srednja vrijednost ispravljenog napona (istosmjerna komponenta) dana je izrazom:

u. Kako je efektivna vrijednost nesinusoidalnih komponenti:

a napona kvaliteta istosmjernog napona se mjeri faktorom valovitosti ) koji je jednak omjeru efektivne vrijednosti napona valovitosti i srednje

anje istosmjerne komponente uz smanjenje enja) ispravljenog napona.


Slika 2.32. Mjerenje napona valovitosti na osciloskopu.

Iznos napona valovitosti 8Ru možemo očitati na osciloskopu (mjeren od vrha do vrha) ili izračunati prema izrazu:

8Ru = 89=Ru ∙ S ∙

gdje je =Ru frekvencija napona valovitosti koja za poluvalni ispravljač iznosi 50;<, a za punovalni ispravljač 100;<.

Za ispravljače moguće je definirati i faktor ispravljanja (engl. ratio of retification) koji je jednak omjeru srednje snage prema ukupnoj snazi predanoj potrošaču:

F = QR = 8QR8@

Zadatak vježbe

• Navesti najveći dopušteni zaporni napon i najveću dopuštenu struju pri propusnoj polarizaciji za diodu 1N4001.

• Izračunati srednju vrijednost ispravljenog napona poluvalnog ispravljača bez spojenog kondenzatora uz napon na sekundarnom namotaju transformatora 8O = 24.

• Pomoću osciloskopa snimiti napon na potrošaču za različite vrijednosti otpora potrošača R i kapaciteta kondenzatora C. Za svaku kombinaciju vrijednosti odrediti napon valovitosti.

• Nacrtati valne oblike napona na potrošaču i napona valovitosti za izmjerene vrijednosti.

Tabela 2.2. Rezultati mjerenja.

Redni broj

Napon izvora []

Otpornik R [Ω]

Kondenzator C [bq]

Napon na potrošaču 8QR []

Napon valovitosti 8Ru[]

izračunato izmjereno

1. 5 1000 -

2. 5 1000 1

3. 5 1000 470

4. 5 1000 4700

5. 5 10 470

6. 5 10 4700

Punovalni ispravljači

Punovalni ispravljač (englpoluperiode izmjeničnog napona, ali tako da pozitivnu poluperiodu propusti, a negativnu fazno pomakne za 180° tj. promijeni joj predznak na pona.

Slika 2.33. Punovalni ispravlja

Punovalni ispravljač može biti realiziran s dvije diode i transformatorom s dva sekundarna namotaja. Prilikom pozitivne poluperiode, na gornjem namotaju je takopozitivna poluperioda, pa vodi dioda Dpoluperioda, voditi će dioda Dnapona.

Slika 2.34

Najjednostavniji punovalni ispravljačetiri poluvodičke diode vezane u mosnom spoju (Graetzovtransformatora. Na izlaz ispravljavode diode D1 i D2. Kad nastupi negativna poluperioda tada vode diode Dpotrošač R teče ispravljena struja za vrijeme obje poluperiode pa se ovaj ispravljapunovalni ispravljač.

Slika 2.35. Shema punovalnog ispravlja


engl. fullwave rectifier) je sklop koji služi za propuštanje obje nog napona, ali tako da pozitivnu poluperiodu propusti, a negativnu

fazno pomakne za 180° tj. promijeni joj predznak na pona.

. Punovalni ispravljač sa dvije diode i transformatorom sa srednjim izvodom.

č može biti realiziran s dvije diode i transformatorom s dva sekundarna namotaja. Prilikom pozitivne poluperiode, na gornjem namotaju je takopozitivna poluperioda, pa vodi dioda D1, dok u drugom slučaju, kada je negativna

će dioda D2. Tako se osigurava punovalno ispravljanje izmjeni

Slika 2.34. Punovalni ispravljač u mosnom spoju.

Najjednostavniji punovalni ispravljač se sastoji od elementa sa ispravljačke diode vezane u mosnom spoju (Graetzov-om spoju) i mrežnog

transformatora. Na izlaz ispravljača spojen je potrošač R. Za vrijeme pozitivne poluperiode . Kad nastupi negativna poluperioda tada vode diode D

e ispravljena struja za vrijeme obje poluperiode pa se ovaj ispravlja

. Shema punovalnog ispravljača za vježbu, bez kondenzatora i sa kondenzatorom.


) je sklop koji služi za propuštanje obje nog napona, ali tako da pozitivnu poluperiodu propusti, a negativnu

i transformatorom sa srednjim izvodom.

može biti realiziran s dvije diode i transformatorom s dva sekundarna namotaja. Prilikom pozitivne poluperiode, na gornjem namotaju je također

čaju, kada je negativna . Tako se osigurava punovalno ispravljanje izmjeničnog

se sastoji od elementa sa ispravljačkim svojstvom - om spoju) i mrežnog

R. Za vrijeme pozitivne poluperiode . Kad nastupi negativna poluperioda tada vode diode D3 i D4. Kroz

e ispravljena struja za vrijeme obje poluperiode pa se ovaj ispravljač naziva

a za vježbu, bez kondenzatora i sa kondenzatorom.


Ovaj ispravljač možemo upotrijebiti za konstantnu vrijednost istosmjernog napona. Da bi poboljšali oblik dobivenog istosmjernog napona, iza diode ubacujemo filtarske elemente, trenutne promjene punovalno ispravljenog napona.

a) razlika napona izvora i napona nakon dioda b) napon nakon punovalnog ispravlja

c) filtrirani napon nakon kondenzatora d) usporedba napona izvora i napona na potroša

Slika 2.36. Valni oblici napona kod punovalnog ispravlja

Na slici je prikazan oblik signala na generatoru (AC izvoru) i napon na potrošaAmplituda ispravljenog napona je manja od amplitude signala AC izvora za pad napona na dvije direktno polarizirane diode

Napon na potrošaču, zanemaruju

Srednja komponenta ispravljenog napona (istosmjerna komponenta), uz zanemariv pad napona na diodama iznosi:

8QR = H_VI

Efektivna vrijednost napona valovitosti je:

8/@ = Faktor valovitosti (engl. ripple factor

Kao i kod poluvalnih ispravosciloskopu (mjeren od vrha do vrha) ili izra

gdje je =Ru frekvencija napona valovitosti koja za puopćem slučaju frekvencija valovitosti je dvostruko vepunovalni ispravljač spojen).


možemo upotrijebiti za napajanje elektroničkih uređaja koji zahtijevaju konstantnu vrijednost istosmjernog napona. Da bi poboljšali oblik dobivenog istosmjernog napona, iza diode ubacujemo filtarske elemente, čiji je zadatak da je što mogu

no ispravljenog napona.

a) razlika napona izvora i napona nakon dioda b) napon nakon punovalnog ispravlja

c) filtrirani napon nakon kondenzatora d) usporedba napona izvora i napona na potroša

. Valni oblici napona kod punovalnog ispravljača.

Na slici je prikazan oblik signala na generatoru (AC izvoru) i napon na potrošaAmplituda ispravljenog napona je manja od amplitude signala AC izvora za pad napona na dvije direktno polarizirane diode (2 ∙ 0,7 1,4).

ču, zanemarujući pad napona na diodama, je:

0YA[ |89sinYLA[|, 0 ² A ² 2E

Srednja komponenta ispravljenog napona (istosmjerna komponenta), uz zanemariv pad

V 0,637 ∙ 89 0,9 ∙ 8@ gdje je 89 √2Efektivna vrijednost napona valovitosti je:

´8@H ] 8QRH µ 89¶12 ] 1EH 0,308 ∙ 89

engl. ripple factor) iznosi:

F 8/@8QR 0,308 ∙ 890,637 ∙ 89 0,483

Kao i kod poluvalnih ispravljača iznos napona valovitosti 8Ru možemo oosciloskopu (mjeren od vrha do vrha) ili izračunati prema izrazu:

8Ru 89=Ru ∙ S ∙

frekvencija napona valovitosti koja za punovalni ispravljačaju frekvencija valovitosti je dvostruko veća od frekvencije mreže na koju je

uređaja koji zahtijevaju konstantnu vrijednost istosmjernog napona. Da bi poboljšali oblik dobivenog istosmjernog

iji je zadatak da je što moguće više smanje

a) razlika napona izvora i napona nakon dioda b) napon nakon punovalnog ispravljača

c) filtrirani napon nakon kondenzatora d) usporedba napona izvora i napona na potrošaču

Na slici je prikazan oblik signala na generatoru (AC izvoru) i napon na potrošaču R. Amplituda ispravljenog napona je manja od amplitude signala AC izvora za pad napona na

Srednja komponenta ispravljenog napona (istosmjerna komponenta), uz zanemariv pad

∙ 8@

možemo očitati na

novalni ispravljač iznosi 100;< (u a od frekvencije mreže na koju je

Stabilizatori napona


Stabilizatori su dio istosmjernih izvora napajanja. Nakon transformiranja, ispravljanja i filtriranja izmjeničnog mrežnog napona, na izlazu ispravljača dobiva se ispravljeni napon. Taj se napon sastoji od istosmjerne komponente i male izmjenične komponente napona valovitosti, koja je posljedica nesavršenog filtriranja ispravljenog napona. Istosmjerna komponenta može se mijenjati zbog promjene mrežnog napona i promjene opterećenja. Zadaća stabilizatora je svesti te promjene na minimum. Također stabilizator dodatno prigušuje izmjeničnu komponentu napona valovitosti.

Stabilizator se može prikazati blok-shemom na slici 2.37. Ulazni napon stabilizatora 0_~ je izlazni napon ispravljača i sadrži promjenjivu istosmjernu komponentu napona 8_~ i izmjenični napon valovitosti 0e/. Na izlaz stabilizatora priključuje se realno trošilo, koje se nadomjesti promjenjivim otporom S?.

Slika 2.37. Blok shema stabilizatora napona.

Nijedan stabilizator nije idealan i napon na njegovom izlazu mijenja se s promjenom radnih uvjeta: ulazni napon, struja trošila i temperatura.

Osnovne značajke stabilizatora napona jesu:

- područje vrijednosti napona koji se može dovesti na ulaz a da izlazni napon ostane u zadanim granicama,

- vrijednost izlaznoga napona, - dopušteno odstupanje izlaznoga napona, - vrijednost struje kojom se može opteretiti stabilizator, tj. izlazna struja.

Učinkovitost stabilizatora napona iskazuje se pomoću sljedećih parametara:

- faktor stabilizacije, - izlazni otpor, - temperaturni koeficijent, - faktor potiskivanja brujanja.

Faktor stabilizacije je omjer promjene izlaznoga napona i promjene ulaznoga napona koja uzrokuje promjenu izlaznoga napona uz stalnu vrijednost struje opterećenja i temperature okoline:

q = ∆8U∆8_~

Prema gornjoj definiciji, za dobar stabilizator faktor stabilizacije treba biti što manji broj kako bi za određenu promjenu ulaznoga napona bila što manja promjena izlaznoga. Stoga se ponekad faktor stabilizacije definira kao omjer promjene ulaznoga napona i njome izazvane promjene izlaznoga napona. U tom slučaju faktor stabilizacije mora biti što veći broj.

C = ∆8_~∆8U

Izlazni otpor stabilizatora je omjer promjene izlaznoga napona i promjene struje opterećenja stabilizatora koja uzrokuje promjenu izlaznoga napona uz stalnu vrijednost ulaznoga napona i temperature okoline:

SU = ∆8U∆:U

Temperaturni koeficijent (engl. temperature coefficient of output voltage) omjer je promjene izlaznoga napona i promjene temperature okoline koja je izazvala promjenu izlaznoga napona uz stalnu vrijednost ulaznoga napona i struje opterećenja. Iskazuje se u milivoltima po Celzijevu stupnju:

5 = ∆8U∆5

Faktor potiskivanja brujanja (engl. ripple rejection) omjer je vrijednosti napona brujanja (izmjenična komponenta ispravljenoga napona) od vrha do vrha na ulazu i vrijednosti napona brujanja od vrha do vrha na izlazu stabilizatora izražen u decibelima.

qp = 208Ru»8Ru¼ª

Referentni element

Osnovni element stabilizatora je referentni element . To je element na kojem se uspostavlja stalni napon, po mogućnosti neovisan o radnim uvjetima kao što su promjena struje, temperature i slično. Kao jednostavan, ali vrlo djelotvoran referentni element u stabilizatorima se najčešće koristi zenerova dioda. To je pn-dioda koja radi u području proboja, kako je to prikazano na slici 2.38. U proboju, probojni zenerov napon 8 praktički je stalan i vrlo se malo mijenja sa strujom. Zenerova dioda koristi se pri zapornoj polarizaciji i zenerov napon 8 suprotnog je polariteta od polariteta propusno polarizirane diode 8. Iz istih je razloga smjer struje zenerove diode : suprotan smjeru struje propusno polarizirane diode :f.

Slika 2.38. Simbol i strujno-naponska karakteristika zener diode.

Zenerove diode označuju se posebnim električkim simbolom, prikazanim na slici 2.38. Izvode se za niz različitih napona. Uz zenerov napon, bitan parametar zenerove diode je dinamički otpor

F = ∆8∆:

definiran kao recipročna vrijednost nagiba karakteristike u području proboja. Dinamički otpor treba biti što manji.


Temperaturni koeficijent zenerove diode ukazuje kako se i koliko mijenja zenerov napon s promjenom temperature. Zenerove diode su najčešće diode s lavinskim probojem, pa je temperaturni koeficijent pozitivan, što znači da zenerov napon raste s temperaturom. Ima i zenerovih dioda, koje su temperaturno kompenzirane. Njihov je temperaturni koeficijent znatno smanjen.

Za ispravan rad diode kao referentnog elementa kroz zenerovu diodu mora teći minimalna struja :9u© dovoljno velika da se izbjegne koljeno karakteristike u proboju i da se dosegne zenerov napon. Maksimalna struja zenerove diode :9l ograničena je maksimalnom disipacijom snage 9l, koja ovisi o izvedbi diode, tipu kućišta i eventualno dodanom hladilu.

Stabilizator sa zener diodom

Najjednostavnija izvedba stabilizatora prikazana je na slici 2.39. Na ulaz stabilizatora dovodi se nestabilizirani napon iz ispravljača označen 0_~. Na izlaz se priključuje trošilo promjenjivog otpora S?. Između ulaza i izlaza stabilizatora spojen je otpornik S>, a paralelno izlazu spojena je zenerova dioda .

Slika 2.39. Stabilizator sa zenerovom diodom.

Da bi se na zenerovoj diodi uspostavio zenerov napon 8 istosmjerni ulazni napon 8_~ mora biti veći od izlaznog stabiliziranog napona. Zenerov napon ujedno je i izlazni napon 8U stabilizatora. Razlika ulaznog i izlaznog napona je na otporniku S>. Padom napona na otporniku S> određena je struja :> kroz taj otpornik

:> = 8_~ − 8US> = 8_~ − 8S>

Struja :> dijeli se na struju zenerove diode : i izlaznu struju trošila :U

:> = : Z :U

pri čemu je struja trošila

:U = 8US? = 8S?

Princip stabilizacije je održavanje izlaznog napona stabilnim, tj. što manje ovisnim o promjeni radnih uvjeta kao što su promjena ulaznog napona ili promjena otpora trošila. Ako se promijeni ulazni napon, promijenit će se pad napona na otporniku S> a time i njegova struja :>. Zenerova dioda održava stalni napon 8, a time i stalni izlazni napon 8U.

Ako se nije promijenio otpor trošila S?, nije s promijenila ni njegova struja. U tom se slučaju struja zenerove diode : mijenja s promjenom struje :>. Izlazni napon ostat će nepromijenjen u onolikoj mjeri koliko se napon zenerove diode 8 ne mijenja s promjenom struje :.

Ukoliko se uz nepromijenjeni ulazni napon promijeni trošilo, tj. njegov otpor S?, uz stalni napon 8U = 8 promijeniti će se izlazna struja :U. Kako se nije promijenio pad napona na otporniku S>, nije se promijenila ni struja :>, tako da se izlazna struja :U mijenja na račun

promjene struja zenerove diode :.

Promjenom radnih uvjeta mijenja se struja zenerove diode :. Pri projektiranju stabilizatora treba osigurati da uz poznate promjene ulaznog napona 8_~ i otpora trošila S? struja zenerove diode ostane u intervalu :9u© < : < :9l, gdje je :9u© minimalna struja određena koljenom karakteristike diode, a :9l je maksimalna struja određena maksimalnom dozvoljenom disipacijom snage. Osiguravanje struje zenerove diode potrebne za ispravan rad stabilizatora postiže se podešavanjem iznosa otpora S>.

Serijski tranzistorski stabilizator

U stabilizatoru sa zenerovom diodom dioda je jako opterećena. Budući da se stabilizatori projektiraju za veće izlazne struje, velika struja teče i kroz diodu uvjetujući na njoj veliku disipaciju snage. Disipacija snage diode znatno se smanjuje u serijskom tranzistorskom stabilizatoru prikazanom na slici 2.40. Stabilizator se zove serijski, jer je element koji služi za stabilizaciju, bipolarni tranzistor, spojen u seriju s izlaznim priključcima. Tranzistor prati i preuzima na sebe promjene ulaznog napona i opterećenja na izlazu, pri čemu se na izlazu održava stabilan napon.

Slika 2.40. Serijski tranzistorski stabilizator napona.

Istosmjerni izlazni napon stabilizatora manji je od napona zenerove diode za napon spoja baza-emiter tranzistora:

8U = 8 − 8p½

Napon 8p½ malo se mijenja sa strujom i jednak je naponu koljena propusno polariziranog spoja baza-emiter.

Ulazni napon 8_~ mora biti veći od napona zenerove diode 8, kako bi dioda radila u području proboja. Razlika ulaznog napona 8_~ i napona zenerove diode 8 uspostavlja pad napona na otporniku S>, kojim se regulira struja tog otpornika

:> = 8_~ − 8S>

Pad napona na otporniku S> zaporno polarizira spoj kolektor-baza tranzistora i osigurava njegov rad u normalnom aktivnom području.

Struja :> dijeli se na struju zenerove diode i baznu struju tranzistora

:> = : Z :p

Izlazna struja je emiterska struja tranzistora i za rad tranzistora u normalnom aktivnom području vrijedi

: = Y1 Z ¾[:p


pa se za izlazni napon može pisati

8U = :S? = Y1 Z ¾[:pS?

Rad serijskog tranzistorskog stabilizatora sličan je radu stabilizatora sa zenerovom diodom. Dobar rad ovisi o nepromjenjivosti napona 8 i 8p½ sa strujama zenerove diode : i bazne struje tranzistora :p. Pri promjeni ulaznog napona 8_~ mijenja se struja :>. Ako se ne mijenja otpor trošila S?, uz stalan izlazni napon 8U = 8 − 8p½ ne mijenja se izlazna struja :U, ne mijenja se ni bazna struja tranzistora :p, pa promjenu struje :> preuzima zenerova dioda. Promjena otpora trošila mijenja izlaznu struju :U, a s njom i baznu struju tranzistora :p. Ako se pri tome ne mijenja ulazni napon 8_~, uz stalni napon 8 ne mijenja se ni struja :>. Bazna struja tranzistora mijenja se na račun promjene struje zenerove diode.

Promjenom radnih uvjeta mijenja se struja zenerove diode :. Uz poznate promjene ulaznog napona 8_~ i otpora trošila S? za ispravan rad stabilizatora treba osigurati da struja zenerove diode ne bude manja od struje :9u© određene naponom koljena probojne karakteristike, niti veća od struje :9l, određena maksimalnom dozvoljenom disipacijom snage.

U serijskom tranzistorskom stabilizatoru tranzistor preuzima disipaciju snage. Izlazna struja je emiterska struja tranzistora. Zenerova dioda spojena je u krug baze i kroz nju teče praktički ¾ puta manja struja u odnosu na struju koja teče kroz zenerovu diodu u stabilizatoru sa zenerovom diodom. To je bitna prednost. Uloga zenerove diode u stabilizatoru je održavanje referentnog napona, što se lakše postiže ako dioda radi s manjim snagama i manje se grije.

Integrirane izvedbe stabilizatora

Postoji veliki broj različitih tipova integriranih stabilizatora. Mogu se svrstati u četiri skupine: stabilizatori opće namjene, stabilizatori stalnoga izlaznog napona s tri izvoda, stabilizatori podesivoga izlaznog napona s tri i četiri izvoda i impulsni stabilizatori.

Stabilizatori op će namjene (engl. general purpose precision multi-terminal regulators), mogu poslužiti za gradnju velikog broja različitih izvedbi stabiliziranih izvora napona napajanja. Ulazni napon može im se kretati u širokom rasponu, a dodavanjem vanjskih elemenata može se dobiti izlazni napon također u širokom rasponu. Kao primjer može se navesti integrirani sklop poznat pod oznakom 723.

Stabilizatori stalnoga izlaznog napona s tri izvoda (engl. fixed voltage three-terminal) daju na izlazu stalan napon određene vrijednosti. Proizvode se serije s različitim iznosima koji se najčešće upotrebljavaju.

Kod stabilizatora podesivoga izlaznog napona s tri i četiri izvoda (engl. adjustable voltage three and four terminal) iznos izlaznoga napona određuje se vrijednostima otpora dijelila koje se dodaje izvana.

Kod serijskih stabilizatora napona serijski element (tranzistor) djeluje kao promjenljivi otpor koji na sebe preuzima promjene ulaznog napona. Ovisno o razlici ulaznoga i izlaznog napona te struji opterećenja na serijskom tranzistoru može doći do znatnog utroška snage (engl. power disipation). Stoga je stupanj iskoristivosti (odnos snage predane trošilu i snage privedene iz izvora, engl. efficiency) kod serijskih stabilizatora vrlo nizak, često ispod 20%.

Primjenom impulsnih stabilizatora napona (engl. switching regulators) moguće je smanjiti utrošak snage na serijskom tranzistoru te ga učiniti gotovo neovisnim o razlici ulaznoga i izlaznog napona i tako povećati stupanj iskoristivosti iznad 75%.

Osnovne karakteristične veličine integriranih izvedbi stabilizatora jesu: područje vrijednosti ulaznih napona (engl. input voltage range), vrijednosti napona koje se mogu dobiti na izlazu (engl. output voltage range), moguća odstupanja izlaznoga napona (engl. output

voltage tolerance), vrijednost struje kojom se može opteretiti stabilizator, tj. izlazna struja (engl. output current), naponski faktor stabilizacije (engl. line regulation), opteretni faktor stabilizacije, (engl. load regulation), temperaturni koeficijent (engl. temperature coefficient of output voltage) i faktor potiskivanja brujanja (engl. ripple rejection).

Naponski faktor stabilizacije je promjena izlaznoga napona uz zadanu promjenu ulaznoga napona. Iskazuje se u milivoltima ili postotku promjene izlaznoga napona.

Opteretni faktor stabilizacije je promjena izlaznoga napona uz zadanu promjenu struje trošila. Iskazuje se također u milivoltima ili postotku promjene izlaznoga napona.

Temperaturni koeficijent i faktor potiskivanja napona brujanja definiraju se na isti način kao kod serijskoga tranzistorskog stabilizatora.

Stabilizatori stalnog napona sa tri izvoda

Kao tipični predstavnici stabilizatora stalnog napona s tri izvoda mogu se uzeti stabilizatori serije 78XX za pozitivne vrijednosti, odnosno 79XX za negativne vrijednosti. Veličinu izlaznog napona označavaju znamenke XX. Izlazi tih stabilizatora mogu se opteretiti strujom od 1+. Kod većih opterećenja djeluje unutrašnja zaštita.

Slika 2.41. Integrirani stabilizatori napona sa tri izvoda.

Integrirani stabilizatori podesivog napona s tri izvoda

Izlazni napon integriranih stabilizatora podesivog napona s tri izvoda ovisi o vrijednostima izvana dodanih otpornika:

8U = 8R@ 1 Z SHS> Z :hfSH

8R@ je napon koji vlada između izvoda integriranog sklopa na koje se spaja otpornik S>. Za sklop s oznakom LM317 8R@ iznosi 1,25. :hf je struja koja iz integriranog sklopa teče kroz otpor SH. Tipična vrijednost za tu struju je 50b+.

Slika 2.42. Integrirani stabilizator podesivog napona s tri izvoda (LM317).

Dopušteni ulazni napon sklopa LM317 je 35. radi smanjenja utjecaja prijelaznih pojava dodaju se paralelno ulazu i izlazu kondenzatori kapaciteta nekoliko stotina nanofarada.

Bipolarni tranzistori


Tranzistori su poluvodičke komponente kod kojih se izlaz može kontrolirati signalom na jednoj ili više ulaznih elektroda u obliku struje kroz spoj baza-emiter (bipolarni tranzistor) ili s naponom na ulaznoj elektrodi Gate (kod tranzistora sa efektom polja – FET). Većina tranzistora je izrađena od silicija i imaju tri izvoda: bazu emiter i kolektor.

U osnovi, tranzistori se klasificiraju prema materijalu od kojeg su izrađeni (germanij Ge ili silicij Si) i prema njihovom polaritetu (PNP li NPN). Unutar tih kategorija postoji vrlo širok raspon tipova: opća namjena, za linearne ili prekidačke (switching) aplikacije do 3,;< i disipacije do 500*r; tranzistor snage, njihova tipična primjena je u izlaznim stupnjevima audio pojačala, čija je glavna karakteristika sposobnost da disipiraju toplinu; zatim tu su visokonaponski tipovi, npr u RGB izlaznim stupnjevima koji pogone katodnu cijev, i u kombinaciji s visokom snagom u switching napajanjima i otklonskom snopu, visokofrekventni tranzistori s kratkim prijelaznim vremenom i često niskošumnim karakteristikama za primjenu VHF, UHF, SHF prijemnom dijelu. Darlington tranzistor koji ma vrlo veliko pojačanje snage, prekidački tranzistori za brze impulse ili logičke signale, komplementarni parovi – usklađeni NPN/PNP tranzistori koji se koriste u audio klasi B, za pojačanje snage.

Slika 2.46. Primjeri kućišta tranzistora male snage sa označenim izvodima.

Slika 2.47. Primjeri kućišta tranzistora velike snage sa označenim izvodima.

Ispitivanje tranzistora

Digitalni instrument se može iskoristiti kao da se na brz i jednostavan način provjeri jesu li spojevi tranzistora otvoreni ili kratko spojeni. Za ovaj test možemo promatrati tranzistor kao spoj dvije diode kao što je prikazano na slici i za PNP i NPN tranzistore. Spoj baza-kolektor je jedna dioda i spoj baza-emiter je druga dioda.

Slika 2.48. Zamjenski model tranzistora prilikom ispitivanja ispravnosti.

Ispravna je ona dioda koja će pokazati jako veliki otpor (otvorena dioda) kada je dioda reverzno polarizirana i jako mali otpor kada je dioda direktno polarizirana. Neispravna otvorena dioda će pokazati jako veliki otpor i za direktnu i za reverznu polarizaciju. Neispravna kratko spojena dioda će pokazati otpor nula ili jako mali otpor za direktnu i reverznu polarizaciju.

Mnogi digitalni instrumenti imaju položaj preklopnika za testiranje dioda koji omogućavaju provedbu testa za ispravnost tranzistora. Kada je instrument postavljen u položaj za testiranje dioda on daje unutarnji napon koji je dovoljan za reverznu i direktnu polarizaciju tranzistorskih spojeva. Mnogi instrumenti imaju različit unutrašnji napon, ali 2,5 do 3,5 je tipičan opseg vrijednosti napona.


Direktno polariziran spoj baza-emiter Reverzno polariziran spoja baza-emiter

Direktno polariziran spoj baza-kolektor Reverzno polariziran spoj baza-kolektor

Neispravan tranzistor prekid B-E ili B-C Neispravan tranzistor kratak spoj B-E ili B-C

Slika 2.49. Ispitivanje tranzistora pomoću digitalnog mjernog instrumenta.

Stanje kada je tranzistor ispravan. Na slici 2.49a, crvena (pozitivna) sonda instrumenta je spojena na bazu NPN tranzistora, a crna (negativna) sonda je spojena na emiter tako da je spoj baza – emiter direktno polariziran. Ako je spoj dobar instrument će pokazati napon između 0,5 i 0,9, dok je napon od 0,7 tipičan napon za direktnu polarizaciju.

Na slici 2.49b sonde su zamijenile mjesta tako da je spoj baza-emiter reverzno polariziran. Ako tranzistor radi ispravno, instrument će pokazati očitanje napona koga stvara unutrašnji izvor napona. Napon od 2,6 predstavlja tipičnu vrijednost koja predstavlja da spoj ima jako veliki otpor. Postupak za provjeru spoja baza-kolektor se ponavlja kao što je prikazano na slici 2.49c i 2.49d.

NAPOMENA: Za PNP tranzistor polaritet sondi je suprotan za svaki test.

Stanje kada je tranzistor neispravan. Kada tranzistor ima grešku da je spoj otvoren, tada će se dobiti napon otvorenog kruga (2,6 je tipični napon za mnoge instrumente) i za direktnu i reverznu polarizaciju tog spoja kao što je prikazano na slici 2.49e. Ako je spoj kratko spojen instrument će pokazati 0 za direktnu i reverznu polarizaciju tog spoja, kao što je prikazano na slici 2.49f. Ponekad oštećeni spoj može imati mali otpor za obje polarizacije spoja umjesto čiste nule. U tom slučaju, instrument će pokazati mali napon koji je manji od napona za otvoren krug. Na primjer, takav spoj tranzistora će dati očitanje na instrumentu od 1,1 za obje polarizacije umjesto 0,7 za direktnu polarizaciju i 2,6 za reverznu polarizaciju.

NAPOMENA: Za PNP tranzistor polaritet sondi je suprotan za svaki test.

Provjera ispravnosti tranzistora sa ommetrom.

Digitalni instrumenti koji nemaju mogućnost provjere tranzistora sa testom za diode mogu se upotrijebiti za testiranje jesu li spojevi tranzistora otvoreni ili kratko spojeni, postavljanjem instrumenta u funkciju za mjerenje otpora. Za direktno polarizirani PN spoj kod dobrog tranzistora dobije se otpor koji se kreće od nekoliko stotina oma do nekoliko hiljada oma (ovaj otpor će zavisiti od baterije koja se nalazi u instrumentu). Za reverzno polariziran PN spoj kod ispravnog tranzistora dobije se otpor koji je izvan opsega (beskonačan otpor).

Slika 2.50. Ispitivanje ispravnosti tranzistora pomoću analognog ommetra.

Ako je otpor izvan opsega to znači da je reverzni otpor veoma veliki, kao što i očekujemo. Ako je otpor nekoliko stotina ili nekoliko hiljada oma za direktnu polarizaciju spoja to znači da je otpor mali u usporedbi sa otporom reverzno polariziranog spoja.


Ispitivanje i određivanje elektroda tranzistora

Ako ne znamo raspored pojedinih priključaka tranzistora, potrebno je najprije sa ommetrom pronaći koja je elektroda baza (baza je vodljiva prema ostalim elektrodama u jednom smjeru, a u drugom je nevodljiva). Zatim ispitamo dali je tranzistor NPN ili PNP tipa. Za ovo određivanje, pomoći ćemo se shemom tranzistora sa ekvivalentnim diodama.

PNP tip tranzistora (ommetar na mjerno podru čje x 100 Ω)

Kada smo pronašli bazu tranzistora, ommetar priključimo između nepoznatih elektroda, a između baze i negativnog priključka ommetra (crvena žica), priključimo otpornik od približno 45Ω. Ako ommetar pokaže vrijednost od 1 − 3Ω. Znači da je plus pol ommetra (crna žica) priključena na emiter, a minus (crvena žica) na kolektor.

NPN tip tranzistora (ommetar na mjerno podru čje x 100 Ω)

Kad smo pronašli bazu tranzistora, ommetar priključimo između nepoznatih elektroda, a između baze i pozitivnog priključka (crna žica) ommetra priključimo otpornik od približno 45Ω. Ako ommetar pokaže vrijednost od 1 − 3Ω, znači da je minus pol ommetra (crvena žica) priključen na emiter, a plus pol (crna žica) na kolektor.

Ukoliko pokazane vrijednosti prelaze preko gornjih granica vrijednosti otpora, priključke valja zamijeniti i mjerenje ponoviti.

Zadatak vježbe

• Odrediti, skicirati i označiti elektrode bipolarnih tranzistora koji su dati na radnom mjestu.

• Ispitati ispravnost bipolarnih tranzistora pomoću digitalnog i/ili analognog instrumenta koristeći tabele.

Strujno naponske karakteristike bipolarnih tranzistora

Bipolarni tranzistor sastoji se od tri poluvodielektrode. Slojevi i elektrode nazivaju se baza (B), emiter (E) i kolektor (C). S obzirom na raspored poluvodičkih slojeva tranzistori mogu biti NPN ili PNP tipa.

Budući da tranzistor ima tri elektrode, jedna se upotrebljava kao ulazna, druga kao izlazna, a treća je zajednička ulaznom i izlaznom strujnome krugu. Zajednimože biti bilo koja pa se u praksi primjenjuju sva tri nazajedničkog emitera, spoj zajednisvoje osobitosti koje ga čine prikladnim za odreupotrebljava spoj zajedničkog emitera pa primjene bipolarnih tranzistora.

Za praktičnu primjenu tranzistora potrebno je poznavati odnose izmenapona tranzistora. Proizvođačkarakteristike iz kojih se vide omjeri pojedinih strpojedinoga tipa tranzistora čine srednju vrijednost velikoga broja karakteristika istovrsnih tranzistora. Karakteristike pojedinih primjeraka istoga tipa tranzistora mogu jako odstupati od tipične karakteristike. Za praktikarakteristike tranzistora.

Ulazne karakteristike tranzistora u spoju zajedni

Slika 2.51. Snimanje ulaznih karakteristika tranzistora u spoju zajedni

Ulazne karakteristike tranzistora pokazuju meizmeđu baze i emitera 8p½ uz stalan napon počinje teći tek kad napon 8p½Promjena napona 8g½ vrlo malo utje



tranzistor sastoji se od tri poluvodička sloja na koja su prikljuelektrode. Slojevi i elektrode nazivaju se baza (B), emiter (E) i kolektor (C). S obzirom na

kih slojeva tranzistori mogu biti NPN ili PNP tipa.

istor ima tri elektrode, jedna se upotrebljava kao ulazna, druga kao čka ulaznom i izlaznom strujnome krugu. Zajedni

može biti bilo koja pa se u praksi primjenjuju sva tri načina spajanja tranzistora: spoj zajedničke baze i spoj zajedničkoga kolektora

čine prikladnim za određene svrhe. U praksi se najčkog emitera pa će na njemu biti pokazana osnovna svojstva i

bipolarnih tranzistora.

nu primjenu tranzistora potrebno je poznavati odnose izmeđnapona tranzistora. Proizvođači tranzistora daju za svaki tip i osnovni spoj tzv.

iz kojih se vide omjeri pojedinih struja i napona tranzistora. Karakteristike pojedinoga tipa tranzistora čine srednju vrijednost velikoga broja karakteristika istovrsnih tranzistora. Karakteristike pojedinih primjeraka istoga tipa tranzistora mogu jako odstupati od

praktičnu primjenu najvažnije su ulazne, prijenosne

Ulazne karakteristike tranzistora u spoju zajedničkog emitera

1. Snimanje ulaznih karakteristika tranzistora u spoju zajedničkog emitera.

istike tranzistora pokazuju međusobnu ovisnost struje baze uz stalan napon 8g½. Iz karakteristika se vidi da struja baze p½ ima određeni iznos (za silicijske tranzistore to je oko

vrlo malo utječe na iznos struje :p.


ka sloja na koja su priključene metalne elektrode. Slojevi i elektrode nazivaju se baza (B), emiter (E) i kolektor (C). S obzirom na

istor ima tri elektrode, jedna se upotrebljava kao ulazna, druga kao ka ulaznom i izlaznom strujnome krugu. Zajednička elektroda

ina spajanja tranzistora: spoj koga kolektora. Svaki spoj ima

ene svrhe. U praksi se najčešće e na njemu biti pokazana osnovna svojstva i

nu primjenu tranzistora potrebno je poznavati odnose između pojedinih struja i i tranzistora daju za svaki tip i osnovni spoj tzv. statičke

uja i napona tranzistora. Karakteristike ine srednju vrijednost velikoga broja karakteristika istovrsnih

tranzistora. Karakteristike pojedinih primjeraka istoga tipa tranzistora mogu jako odstupati od prijenosne i izlazne

kog emitera

čkog emitera.

usobnu ovisnost struje baze :p i napona . Iz karakteristika se vidi da struja baze

jske tranzistore to je oko 0,5).


Slika 2.52. Ulazne karakteristike tranzistora u spoju zajedni

Omjer napona 8p½ i pripadne struje tranzistora Sp½. Njega treba razlikovati od otpora za izmjenidinamički ulazni otpor FÀ (engl. smallDinamički ulazni otpor može se dobiti iz ulaznih karakteristika tranzistora kao omjerpromjene napona između baze i emitera obzirom na zakrivljenost ulazne karakteristike otpor mijenjat :p.

Prijenosne karakteristike u spoju zajedni

Slika 2.53. Snimanje prijenosnih karakteristika tranzistora u spoju zajedni

Prijenosne karakteristike prikazuju meuz stalan napon 8g½. Prijenosne karakteristike tranzistora pokazuju da struja kolektora jako ovisi o struji baze :p. Što je struja baze ve


2. Ulazne karakteristike tranzistora u spoju zajedničkog emitera.

i pripadne struje :p istosmjerni je otpor izmeđ. Njega treba razlikovati od otpora za izmjeničnu struju koji se naziva

engl. small-signal input impedance) koji se često oznaki ulazni otpor može se dobiti iz ulaznih karakteristika tranzistora kao omjer

đu baze i emitera 8p½ i time izazvane male promjene struje baze obzirom na zakrivljenost ulazne karakteristike otpor mijenjat će se s promjenom struje baze

Prijenosne karakteristike u spoju zajedničkog emitera

3. Snimanje prijenosnih karakteristika tranzistora u spoju zajednič

Prijenosne karakteristike prikazuju međusobni odnos struje kolektora . Prijenosne karakteristike tranzistora pokazuju da struja kolektora

. Što je struja baze veća, veća je i struja kolektora.

kog emitera.

istosmjerni je otpor između baze i emitera čnu struju koji se naziva

često označava s ℎu. ki ulazni otpor može se dobiti iz ulaznih karakteristika tranzistora kao omjer male

i time izazvane male promjene struje baze :p. S e se s promjenom struje baze

3. Snimanje prijenosnih karakteristika tranzistora u spoju zajedničkog emitera.

usobni odnos struje kolektora :g i struje baze :p . Prijenosne karakteristike tranzistora pokazuju da struja kolektora :g

a je i struja kolektora.


Slika 2.54. Prijenosna karakteristika tranzistora u spoju zajedničkog emitera.

Iz prijenosne karakteristike tranzistora vidi se da mala promjena ulazne struje, tj. struje baze :p uzrokuje znatnu promjenu izlazne struje, tj. struje kolektora :g, što znači da je tranzistorom moguće postići strujno pojačanje. Omjer struje kolektora :g prema struji baze :p uz stalan napon 8g½ naziva se faktor istosmjernoga strujnoga pojačanja (engl. DC current gain) i označava s ℎ½ ili B. Omjer promjene struje kolektora :g i promjene struje baze :p koja je uzrokovala promjenu struje kolektora naziva se faktor izmjeničnoga strujnoga pojačanja (engl. small-signall current gain) i označava s ℎ@ ili ¾.

Na iznos obaju faktora utječe napon 8g½, struja :g i temperatura. S porastom struje kolektora :g oba faktora rastu do određenog iznosa, a zatim se smanjuju. Za struje reda veličine nekoliko desetaka do stotinu miliampera faktori ℎ½ i ℎ@ malo se razlikuju i mogu se smatrati jednakima.

Slika 2.55. Ovisnost faktora strujnog pojačanja o struji kolektora.

Potrebno je napomenuti da pojedini uzorci istoga tipa tranzistora imaju vrlo različite vrijednosti faktora pojačanja koje se često međusobno razlikuju i nekoliko puta. Stoga karakteristike proizvođača mogu poslužiti samo kao osnovna informacija, a za stvarne karakteristike i parametre, ako je potrebno, izvodi se snimanje i mjerenje za svaki uzorak.


Izlazne karakteristike tranzistora u spoju zajedni

Slika 2.56. Snimanje izlaznih karakteristika tranzistora u spoju zajedni

Izlazne karakteristike tranzistora u spoju zajednikolektorske struje :g o naponu izme

Slika 2.57. Izlazne karakteristike tranzistora u spoju zajedni

Iz karakteristika se vidi da se za male napone milivolta, struja kolektora :g vrlo naglo mijenja. To se podruDaljnjim povećanjem napona naziva se aktivno područje.

Povećanje napona 8g½ preko odrekoja prekomjerno grije tranzistor pa dolazi do proboja u unutarnjoj strukturi tranzistora što može dovesti do njegova uništenja.

Uz struju baze :p = 0 tečse preostala struja kolektora reda veličine nekoliko mikroampera imože praktički zanemariti pa se kaže da je tranzistor u

Omjer male promjene struje kolektora promjenu kolektorske struje uz stalnu stranzistora ¡ (engl. smallvodljivosti jest izlazni dinamički otporza tranzistor u spoju zajedničkilooma. Treba razlikovati izlazni dinamiSg½ za određeni iznos struje i napona.


Izlazne karakteristike tranzistora u spoju zajedničkog emitera

6. Snimanje izlaznih karakteristika tranzistora u spoju zajedničkog

Izlazne karakteristike tranzistora u spoju zajedničkog emitera pokazuju ovisnost o naponu između kolektora i emitera 8g½ i struji baze

7. Izlazne karakteristike tranzistora u spoju zajedničkog emitera.

z karakteristika se vidi da se za male napone 8g½, koji iznose tipično nekoliko stotina vrlo naglo mijenja. To se područje naziva podru

anjem napona 8g½ struja kolektora :g mijenja se vrlo malo. Ovo podru

preko određene vrijednosti uzrokuje nagli porast struje kolektora koja prekomjerno grije tranzistor pa dolazi do proboja u unutarnjoj strukturi tranzistora što

esti do njegova uništenja.

teče kroz tranzistor vrlo mala kolektorska struja. Ta struja naziva :g½ (engl. collector cut-off current) i za silicijske tranzistore je

ine nekoliko mikroampera ili manje. Stoga se ona, kod normalnih temperatura, ki zanemariti pa se kaže da je tranzistor u području zapiranja.

Omjer male promjene struje kolektora :g i male promjene napona 8g½promjenu kolektorske struje uz stalnu struju baze, čini izlaznu dinami

engl. small-signall output admitance). Recipročna vrijednost izlazne izlazni dinamički otpor FÁ tranzistora. Vrijednosti dinamičkog izlaznoga otpora

zajedničkog emitera kreću se u granicama od desetak do stotinjak kilooma. Treba razlikovati izlazni dinamički otpor od omjera 8g½ :g½⁄ koji je istosmjerni otpor

eni iznos struje i napona.

kog emitera

6. Snimanje izlaznih karakteristika tranzistora u spoju zajedničkog emitera.

kog emitera pokazuju ovisnost i struji baze :p.

kog emitera.

, koji iznose tipično nekoliko stotina područje zasićenja.

mijenja se vrlo malo. Ovo područje

ene vrijednosti uzrokuje nagli porast struje kolektora koja prekomjerno grije tranzistor pa dolazi do proboja u unutarnjoj strukturi tranzistora što

e kroz tranzistor vrlo mala kolektorska struja. Ta struja naziva ) i za silicijske tranzistore je

li manje. Stoga se ona, kod normalnih temperatura, .

g½ koji je uzrokovao izlaznu dinamičku vodljivost

čna vrijednost izlazne čkog izlaznoga otpora

u se u granicama od desetak do stotinjak koji je istosmjerni otpor


Slika 2.58. Određivanje parametara tranzistora iz izlaznih karakteristika.

Sve što je rečeno o radu i karakteristikama NPN tranzistora vrijedi i za PNP tranzistore, ali uz promijenjeni polaritet napona i smjer struja u odnosu na NPN tranzistore.

Tvornič ki podaci

U tvorničkim podacima proizvođači daju informacije o izvedbi i svojstvima tranzistora pomoću slika, tablica, dijagrama i shema. Najvažniji podaci su oblik i dimenzije kućišta, raspored priključaka, faktor strujnoga pojačanja i frekvencijsko područje rada, te najveće dopuštene vrijednosti struje, napona, utroška snage i radne temperature.

Najveći dopušteni naponi 8gp i 8g½ kreću se od nekoliko desetaka volta kod tranzistora malih snaga pa do nekoliko stotina i više volta kod tranzistora velikih snaga. Tipične dopuštene vrijednosti napona 8½p iznose oko 5. Ako u sklopovima postoji mogućnost pojave većega napona 8½p, potrebno je zaštititi spoj baza-emiter tranzistora. Najveće dopuštene vrijednosti kolektorske struje iznose od nekoliko desetaka miliampera do nekoliko desetaka i više ampera, što ovisi o snazi tranzistora, tj. dopuštenom utrošku snage. Iznosi dopuštenog utroška snage iznose od nekoliko stotina milivata do stotinu i više vata kod tranzistora snage.

Osim toga, tvornički podaci sadrže i podatke o uvjetima pod kojima su mjerene pojedine karakteristične veličine. Kako većina podataka za isti tip tranzistora varira u velikome rasponu, u tvorničkim podacima obično se daje tipičan podatak ili najveća i najmanja moguća vrijednost.

Uz ostale podatke potrebno je posebno spomenuti vrijednosti napona 8p½ i 8g½ za tranzistor u zasićenju. Napon 8p½vQ (engl. saturation voltage p½QK) iznosi za silicijske tranzistore 0,7 − 0,8. Napon 8g½vQ (engl. g½QK) kreće se u rasponu 0,1 − 0,3 za silicijske tranzistore, ali može imati vrijednosti i veće od volta kod snažnih tranzistora. Vrijednosti za preostale struje kolektora :g½ kreću se na normalnoj temperaturi od nekoliko desetinki mikroampera do nekoliko mikroampera. No kod snažnih tranzistora mogu imati vrijednost od nekoliko miliampera.

Pojačalo u spoju zajedni

Pojačala s bipolarnim tranzistorima mogu poslužiti za pojagain), pojačanje napona (engl. voltage gaintome koja je od elektroda tranzistora zajednise tri osnovna spoja pojačala, svaki s tipiodređenu uporabu. Ti spojevi jesu:

- pojačalo u spoju zajednič- pojačalo u spoju zajednič- pojačalo u spoju zajednič

Osnovne su značajke pojafrekvencijsko područje rada te fazni odnosi signala na izlazu i ulazu poja

- Strujno poja čanje Aopteretni otpor) i ulazne struje

- Naponsko poja č

opteretnom otporu) i ulaznoga napona

- Pojačanje snage Aotporu spojenomu na izlaz

Iz praktičnih razloga pojač

Ako se želi da tranzistor radi kao pojapodručju rada tranzistora, tj. izmeosiguravaju izvor 8pp i otpornik

Slika 2.62. Pojačalo u spoju zajedni

Pojačalo u spoju zajedničkog emitera

alo u spoju zajedni čkog emitera

ala s bipolarnim tranzistorima mogu poslužiti za pojačanje struje (engl. voltage gain) i pojačanje snage (engl. power gain

tome koja je od elektroda tranzistora zajednička ulaznom i izlaznom krugu pojačala, svaki s tipičnim osobinama koje ga č

enu uporabu. Ti spojevi jesu:

alo u spoju zajedničkog emitera (engl. common-emitter amplifieralo u spoju zajedničkoga kolektora (engl. common-collector amplifieralo u spoju zajedničke baze (engl. common-base amplifier)

čajke pojačala strujno i naponsko pojačanje, ulazni i izlazni otpor i je rada te fazni odnosi signala na izlazu i ulazu pojačala.

čanje A i - omjer je izlazne struje pojačala -uv (struja koja teor) i ulazne struje -e.

Naponsko poja čanje A u - omjer je izlaznoga napona 0uv (izmjeniopteretnom otporu) i ulaznoga napona 0e.

anje snage A p - omjer je izlazne snage uv koja se dobije na opteretnom otporu spojenomu na izlaz pojačala i privedene snage signala na ulazu

nih razloga pojačanje se često izražava decibelima.

+u = uÂÃuÄÅ +u = 20 ∙ ÆuÂÃuÄÅÇ617

+e eÂÃeÄÅ +e 20 ∙ ÆeÂÃeÄÅÇ617 + ÂÃÄÅ + 10 ∙ ÆÂÃÄÅÇ617

Ako se želi da tranzistor radi kao pojačalo, radna točka tranzistora mora biti u aktivnom ju rada tranzistora, tj. između zasićenja i zapiranja. Te radne uvjete tranzistoru

ik Sp u krugu baze i izvor 8gg i otpornik Sg u krugu kolektora.

alo u spoju zajedničkog emitera i valni oblici napona na poja


čanje struje (engl. current engl. power gain). Ovisno o

ka ulaznom i izlaznom krugu pojačala razlikuju nim osobinama koje ga čine pogodnim za

emitter amplifier) collector amplifier)

anje, ulazni i izlazni otpor i čala.

(struja koja teče kroz

(izmjenični napon na

koja se dobije na opteretnom ala i privedene snage signala na ulazu e.

ka tranzistora mora biti u aktivnom enja i zapiranja. Te radne uvjete tranzistoru

u krugu kolektora.

kog emitera i valni oblici napona na pojačalu.


Napon 8pp stvara između baze i emitera istosmjerni napon tjera struju baze :p koja drži tranzistor u aktivnom podruemitera 8g½ = 4,6 (približno pola napona napajanja

Signal 8e uzrokovat će promjenu napona izmestruja baze :p u ritmu ulaznog signala. Ovu promjenu tranzistor strujnom krugu (krugu kolektora) znatno vekolektora mijenja se i pad napona na otporu napona 8g½ 4,6 u ritmu ulaznoga signala. Iz omjera izlaznoga napona ulaznoga napona 8e vidljivo je da je ostvareno naponsko poja

Ulazni i izlazni signali su u protufazi, tj. rastupadajuću promjenu na izlazu i obratno. Za razumijevanje rada pojaradne točke pojačala pogodna je grafi

Slika 2.63. Prikaz djelovanja poja

Napon izvora 8gg, koji tjera struju na tranzistoru 8g½ i pad napona na otporniku dva elementa dobije se crtanjem njkarakteristike, a za otpornik Sg

Potrebnu struju baze :ptranzistora, postiže se izvorom


đu baze i emitera istosmjerni napon 8p½ (oko koja drži tranzistor u aktivnom području pa je napon izme(približno pola napona napajanja 8gg).

će promjenu napona između baze i emitera 8p½u ritmu ulaznog signala. Ovu promjenu tranzistor će pojačati i dati u izlaznome

strujnom krugu (krugu kolektora) znatno veće promjene struje kolektora :gkolektora mijenja se i pad napona na otporu Sg. Zato se napon 8g½ mijenja oko vrijednosti

u ritmu ulaznoga signala. Iz omjera izlaznoga napona vidljivo je da je ostvareno naponsko pojačanje.

Ulazni i izlazni signali su u protufazi, tj. rastuća promjena napona na ulazu izaziva u promjenu na izlazu i obratno. Za razumijevanje rada pojačala i odabir elemenata i

ala pogodna je grafička metoda analize rada sklopova (slika

. Prikaz djelovanja pojačala na karakteristikama pojačala.

, koji tjera struju :g kroz otpornik Sg i tranzistor, dijeli se na pad napona i pad napona na otporniku :gSg. Međusobni omjer padova napona na ta

dva elementa dobije se crtanjem njihovih karakteristika. Za tranzistor su to izlazne g to je pravac određen jednadžbom:

8gg 8g½ Z :gSg

p, koja će osigurati radnu točku u aktivnomu podrutranzistora, postiže se izvorom 8pp i otpornikom Sp u krugu baze:

8pp :pSp Z 8p½ :p _ÈÈ(_ÈÉ^È

(oko 0,66). Taj napon ju pa je napon između kolektora i

p½. Time se mijenja i čati i dati u izlaznome g. Promjenom struje

mijenja oko vrijednosti u ritmu ulaznoga signala. Iz omjera izlaznoga napona 8uv 8g½ i

ena napona na ulazu izaziva čala i odabir elemenata i

ka metoda analize rada sklopova (slika 2.63).

karakteristikama pojačala.

i tranzistor, dijeli se na pad napona usobni omjer padova napona na ta

ihovih karakteristika. Za tranzistor su to izlazne

ku u aktivnomu području rada

Napon 8p½ iznosi za silicijske radni pravac i radna točka određrada, nazivaju se statički radni pravac i statinajveći hod izlaznoga signala može dobiti ako je radna topodručja.

Slika 2.

Izvor 8pp može se nadomjestiti spajanjem otpornika radni uvjeti pojačala ostanu isti (slika

Na taj se način izbjegla potreba za dva izvodjeljivanja izvora istosmjernoga napona napajanja od ulaza i izlaza poja

Stabilizacija radne točke

S obzirom na rasipanje karakteristika tranzistora, njihovu ovisnost o temperaturi i mogućnost neželjene promjene iznosa napona napajanja, lako je mogupomicanja položaja radne točke pojaradna točka pojačala može se postiUmjesto otpornika Sp struju baze odre

Ako dođe do neželjene promjene napona smanjenje struja :p i :g, tj. promijenit struje emitera :½. Struja :½ stvara pad napona na otporniku smanjenje pada napona na otporu Dakle, djelovanje otpornika radnu točku.

Slika


iznosi za silicijske tranzistore tipično 0,65 ] 0,7. S obzirom na to da su čka određeni bez signala na ulazu pojačala, tj. za isčki radni pravac i statička radna točka. Iz slike 2

i hod izlaznoga signala može dobiti ako je radna točka pojačala u sredini aktivnog

.64. Pojačalo s jednim izvorom napona napajanja.

može se nadomjestiti spajanjem otpornika Sp na napon napajanja ala ostanu isti (slika 2.64). Pri tome je:

8gg :pSp Z 8p½ :p _(_ÈÉ^È

in izbjegla potreba za dva izvora napajanja. Kondenzatori odjeljivanja izvora istosmjernoga napona napajanja od ulaza i izlaza pojačala.

čke

S obzirom na rasipanje karakteristika tranzistora, njihovu ovisnost o temperaturi i nost neželjene promjene iznosa napona napajanja, lako je moguć

pomicanja položaja radne točke pojačala i bez prisutnosti signala na ulazu. Znatno stabilnijala može se postići spajanjem otpornika S½ u krug emitera (slika

struju baze određuje otporno djelilo S> i SH.

e do neželjene promjene napona 8p½, npr. smanjenja, to , tj. promijenit će se položaj radne točke. Zbog toga

stvara pad napona na otporniku S½ koji se takođotporu S½ znači malo povećanje napona 8p½

Dakle, djelovanje otpornika S½ prigušuje prvobitne promjene, odnosno održava stabilnu

Slika 2.65. Pojačalo s otporom u krugu emitera.


. S obzirom na to da su ala, tj. za istosmjerne uvjete

2.63 vidi se da se čala u sredini aktivnog

napajanja.

na napon napajanja 8gg a da

ora napajanja. Kondenzatori imaju zadaću čala.

S obzirom na rasipanje karakteristika tranzistora, njihovu ovisnost o temperaturi i nost neželjene promjene iznosa napona napajanja, lako je moguće da dođe do

ala i bez prisutnosti signala na ulazu. Znatno stabilnija u krug emitera (slika 2.65).

, npr. smanjenja, to će uzrokovati ke. Zbog toga će se smanjiti i

koji se također smanjuje. To p½, a time i struje :p.

prigušuje prvobitne promjene, odnosno održava stabilnu

Za ulazni strujni krug vrijede jednadžbe:

8pp − 8p½ = :pSp Z :½S½

:p = :½Y1 Z ℎ½[ Sp = S>SHS> Z SH

8pp = 8ggSHS> Z SH

iz kojih se dobiju izrazi za struju kolektora:

:g ≈ :½ = 8pp − 8p½S½ Z Sp1 Z ℎ½

Ako je S½ puno veće od Sp Y1 Z ℎ½[⁄ , radna točka praktički ne ovisi o faktoru istosmjernoga strujnoga pojačanja ℎ½, jer tada je Sp Y1 Z ℎ½[⁄ zanemarivo prema S½ pa za struju kolektora :g i napon 8g½ vrijedi:

:g ≈ :½ = 8pp − 8p½S½

8g½ = 8gg − :gSg − :½S½

Otpornik S½ povezuje međusobno izlazni i ulazni dio pojačala, tj. ostvaruje povratno djelovanje izlaza na ulaz. To djelovanje naziva se povratna veza ili reakcija. Kako je djelovanje izlazne promjene suprotno djelovanju ulazne promjene, ta se povratna veza naziva negativna povratna veza. Otpornik S½ će na isti način kako djeluje na promjene istosmjerne struje, djelovati i na promjene uzrokovane izvorom signala koji se želi pojačati. Dakle otpornik S½ prigušit će i promjene ulaznoga napona i struje što se manifestira kao slabljenje pojačanja. Da se to djelovanje izbjegne, spaja se paralelno otporniku kondenzator dovoljno velikoga kapaciteta ½ (reda veličine stotinu i više mikrofarada). Taj je kondenzator kratki spoj za izmjenični signal koji se pojačava. Tako izmjenična struja ne prolazi kroz S½ pa za izmjenični signal nema povratne veze, odnosno slabljenja pojačanja.

U ovome slučaju statički radni pravac pojačala određen je iznosom zbroja otpora Sg i S½ i razlikuje se od tzv. dinamičkoga radnog pravca kojeg određuje samo otpor za izmjeničnu struju, u ovom slučaju Sg. Dinamički radni pravac pokazuje u kojemu se rasponu mogu kretati izlazni naponski i strujni signali.

Slika 2.66. Statički i dinamički radni pravac.

Za najveći mogući hod izlaznoga signala kod ovakvoga pojačala mora statička radna točka biti pomaknuta od sredine ulijevo tako da su ispunjeni uvjeti:

:p = _H^y^É 8g½ = _

HyËÉË

Amplitudno- frekvencijska karakteristika poja

Grafički prikaz ovisnosti pojase amplitudno-frekvencijska karakteristika pojalogaritamskomu mjerilu kako bi se mogao prikazati cjelokupan raspon frekvencija u području promatra rad pojačala.

Iz frekvencijske karakteristike pojadolazi do slabljenja pojačanja pojaputa u odnosu prema pojačanju srednjih frekvencija nazivaju se donfrekvencija pojačala. Ako se pojakojima se pojačanje smanji za

Slika 2.67. Primjer amplitudno

Do slabljenja pojačanja na niskim frekvencijama dolazi zbog kondenzatora u sklopu pojačala (vezni kondenzatori kondenzatora, iako većih iznosa, su za signale niskih frekvencija znatan otpor zbog slabi pojačanje.

Na visokim frekvencijama dolaze do izražaja kapacitivnosti koje međusobno predočiti kondenzatorima paralelno vezanima na ulazu i izlazu pojavisokim frekvencijama mali pa se zato smanjuje pojaulaznom ili izlaznom krugu može se sniziti gornju grani


frekvencijska karakteristika pojač ala

ki prikaz ovisnosti pojačanja pojačala o frekvenciji signala koji se pojafrekvencijska karakteristika pojačala. Frekvencije se najč

logaritamskomu mjerilu kako bi se mogao prikazati cjelokupan raspon frekvencija u čala.

Iz frekvencijske karakteristike pojačala vidi se da kod signala niskih i visokih frekvencija čanja pojačala. Frekvencije na kojima se pojačanje smanji za čanju srednjih frekvencija nazivaju se donja i gornja grani

ala. Ako se pojačanje izražava decibelima, granične frekvencije su one na anje smanji za 31.

. Primjer amplitudno-frekvencijske karakteristike pojačala.

čanja na niskim frekvencijama dolazi zbog kondenzatora u sklopu ala (vezni kondenzatori i kondenzator u krugu emitera

ćih iznosa, su za signale niskih frekvencija znatan otpor zbog

Na visokim frekvencijama dolaze do izražaja parazitne kapacitivnostiđusobno čine elektrode tranzistora. Njihovo djelovanje može se

iti kondenzatorima paralelno vezanima na ulazu i izlazu pojačala. Njihov otpor je na visokim frekvencijama mali pa se zato smanjuje pojačanje. Dodavanjem kondenzatora u ulaznom ili izlaznom krugu može se sniziti gornju graničnu frekvenciju na željeni iznos.


ala o frekvenciji signala koji se pojačava naziva ala. Frekvencije se najčešće nanose u

logaritamskomu mjerilu kako bi se mogao prikazati cjelokupan raspon frekvencija u čijem se

ala vidi se da kod signala niskih i visokih frekvencija ala. Frekvencije na kojima se pojačanje smanji za √2

ja i gornja granična čne frekvencije su one na

frekvencijske karakteristike pojačala.

anja na niskim frekvencijama dolazi zbog kondenzatora u sklopu ½). Kapaciteti tih ih iznosa, su za signale niskih frekvencija znatan otpor zbog čega

parazitne kapacitivnosti tranzistora. To su ine elektrode tranzistora. Njihovo djelovanje može se

čala. Njihov otpor je na davanjem kondenzatora u

nu frekvenciju na željeni iznos.

praktikum za drugi razred elektrotehničara v2.0praktikum za drugi razred elektrotehničara faktor...

Documents