tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata

Click here to load reader

Upload: dawn-glover

Post on 02-Jan-2016

76 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata. A Laboratórium 2 című tárgy 5. mérésének házi feladat megoldása Készítette: Rózsa Ferenc Balázs. Megjegyzés. A bemutató segítség a házi feladat teljesítéséhez és a tanult alapkapcsolások átismétléséhez. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Tranzisztoros erstkapcsolsok vizsglata

A Laboratrium 2 cm trgy 5. mrsnek hzi feladat megoldsa

Ksztette: Rzsa Ferenc BalzsTranzisztoros erst kapcsolsok vizsglataMegjegyzsA bemutat segtsg a hzi feladat teljestshez s a tanult alapkapcsolsok tismtlshez.A bemutat diavettsre lett optimalizlva ( F5).Az esetleges hibk miatt mindenki a sajt felelssgre hasznlja fel a lertakat, a hibkat pedig krlek jelezztek a [email protected] cmen.

Remlem hasznosak a lertakBCEA feladat:1. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2. brjn lthat kapcsolsnl a- munkapont adatait (IB, IC, UCE, UBE), A B ramerstsi tnyeztUS= 14 V tpfeszltsg esetn! 2. A mellkelt karakterisztikkbl szerkesztssel hatrozza meg a munkapontban a tranzisztor h11e, h21e s h22e kisjel paramtereit!3. Hatrozza meg a terheletlen erst erstst svkzpen.4. Hatrozza meg a Mrsi utasts 4. brjn lv kapcsolsban a munkapont adatait a fenti US tpfeszltsg esetn (IE, UCE).Szmtsa ki az erstst svkzpen.5. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2.5.1, 2.5.2, valamint 2.5.3 pontjaiban lert jumper kombinciknl a trsponti frekvencikat s rajzolja meg trtvonalas kzeltssel a hrom Bode amplitd diagramot.6. A mellkelt karakterisztikk alapjn hatrozza meg a JFET-es erst munkapontjnak adatait (ID, UGS, UDS) a fenti US tpfeszltsgnl.Hatrozza meg a munkapontban szerkesztssel a FET g21 meredeksgt s szmtsa ki a visszacsatolt erst (JP16 OFF) erstst!

A tranzisztor munkaponti IB bzisrama az RB1 ellenllson s a tranzisztor bzis-emitter kivezetsn folyik keresztl. Ezt az ramot az erst tpfeszltsgvel biztostjuk. A felrhat hurokegyenlet teht:Ismert az RB1 ellenlls s az US tpfeszltsg, viszont nem tudjuk mekkora az UBE feszltsg s IB ram rtke, gy kzvetlenl egyiket sem tudjuk meghatrozni.A mellkelt IB (UBE) bemeneti karakterisztikbl viszont a munkaponthoz kzel ll rtkeket leolvashatjuk!

Ehhez elszr meg kell llaptanunk, hogy IB milyen tartomnyon bell vehet fel relis rtkeket. Azt felttelezzk, hogy az UBE0 feszltsg (a 0 jelenti, hogy ez egy munkaponti rtk) nagyobb, mint 0.6V, s kisebb mint 0.75V, melynl a pn-tmenet kellen ki van nyitva (a kt rtk a bemeneti karakterisztikbl leolvashat):IBRB1

Lthat, hogy az ram alig fgg UBE-tl, ezrt ezt a munkapontbelltst szoks kvzi-ramgenertorosnak nevezni, s IB0 rtke 17.7 uA krl van.UBE0 kzelt rtke gy pedig mr knnyen leolvashat a megadott karakterisztikrl: IB0 =17.7uAUBE0 =0.69VMIC0 rtkt a mellkelt IC (IB,UCE) kimeneti karakterisztikbl hatrozhatjuk meg.IB0 rtkt mr ismerjk, UCE0 rtkt nem, viszont megszerkeszthetjk a kimeneti karakterisztikn a munkaegyenest, melybl IC0 s UCE0 is meghatrozhat!A munkaegyenes lnyege, hogy a bemeneten trtn ram s feszltsg vltozs (a bemenetre kapcsolt jelgenertor) hatsra a munkapont a kimeneten ezen az egyenesen fel- vagy lefel toldik. Megrajzolshoz az egyenes kt jellegzetes pontjt kell kiszmolni, hogy hol metszi az egyenes az UCE s IC tengelyeket, melyek a kimeneten a kivezrls hatrai. Ha vezrlstl n az UBE feszltsg s vele egytt az IB ram, n a kollektor-ram (mivel IC= B*IB), s n a feszltsg az RC ellenllson, ezzel egytt pedig UCE cskken. Ha nem folyik kollektorram RCn nem esik feszltsg, teht UCE a tpfeszltsggel egyenl, ha pedig nvelnnk a bzisramot UCE= Usat-ig a kollektorramnak RC szabna hatrt (Usat = szaturcis-, vagy maradkfesz. ~ 0.25V).

IB0RB1IC0UCE0RC

A kapott rtkekkel a munkaegyenes mr megszerkezthet:IB0 =17.7uAIC0 =5.5mAICmax UCEmaxMUCE0 =5.6VEzzel a munkaponti adatokat meg is hatroztuk:IB0 = 17.66uAIC0 = 5.5mAUBE0 = 0.69VUCE0 = 5.6V

Gyakran a munkaponti emitter-ram ismerete is szksges (pl.: differencilis ellenlls meghatrozshoz). Az emitterben a bzis- s kollektorram sszegzdik, gy:

IE0 = IB0 + IC0 = 5.518mA

Htra van mg a B (egyenram erstsi tnyez) meghatrozsa. A tranzisztor fizikai paramterei (emitter s bzisadalkols mrtke, rtegvastagsg, beptett tr nagysga, stb.) hatrozza meg ennek nagysgt, mely mrssel knnyen meghatrozhat, a definci szerint:

Meg lehet adni a kollektor- s emitterram kapcsolatt is:

A feladat:1. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2. brjn lthat kapcsolsnl a- munkapont adatait (IB, IC, UCE, UBE), A B ramerstsi tnyeztUS= 14 V tpfeszltsg esetn! 2. A mellkelt karakterisztikkbl szerkesztssel hatrozza meg a munkapontban a tranzisztor h11e, h21e s h22e kisjel paramtereit!3. Hatrozza meg a terheletlen erst erstst svkzpen.4. Hatrozza meg a Mrsi utasts 4. brjn lv kapcsolsban a munkapont adatait a fenti US tpfeszltsg esetn (IE, UCE).Szmtsa ki az erstst svkzpen.5. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2.5.1, 2.5.2, valamint 2.5.3 pontjaiban lert jumper kombinciknl a trsponti frekvencikat s rajzolja meg trtvonalas kzeltssel a hrom Bode amplitd diagramot.6. A mellkelt karakterisztikk alapjn hatrozza meg a JFET-es erst munkapontjnak adatait (ID, UGS, UDS) a fenti US tpfeszltsgnl.Hatrozza meg a munkapontban szerkesztssel a FET g21 meredeksgt s szmtsa ki a visszacsatolt erst (JP16 OFF) erstst!

IsmtlsLineris ngyplusok h-paramteres helyettestkpe:

h111/h22u2 h12i1 h21u1i1i2u2A tranzisztor is egy ngypluss alakthat, fldelt emitteres kapcsolsnl ez a kvetkezkppen nz ki:

A kisbetk jellik, hogy a paramterek vltakoz fesz. s ram kztti viszonyt adjk meg. Ha ismerjk a h-paramtereket, akkor adott bemeneti vltakoz fesz-gel s rammal a kimenti vltakoz fesz. s ram megadhat.A tranzisztorra is felrhat egy h-paramteres (s fldelt emitteres) h.kp:

Viszont a h paramterek lineris ngyplusokra vonatkoznak, s a tranzisztor nem lineris elem, ezrt az egyenletekbe a vltakoz fesz. s ram helyett azok differenciljait kell behelyetesteni:

Ismtls

A kapott egyenletekbl pl. a h11e paramter szmtsa a kvetkezkppen lehetsges:/ dUCE legyen 0V (az emitter fix potencilon van, a fldn, ezrt ha a kollektort fix potencilra helyezzk ez teljesl)

A bemeneti karakterisztika egy rgztett UCE fesz. mellett lett felvve, ezrt ha a IB(UBE) karakterisztikn felvesszk a bemeneti fesz. s ram differencilokat a munkapont krl, akkor erre a pontra a h11e paramter (bemeneti ellenlls) meghatrozhat.

Tovbb, ha a karakterisztika kzel lineris szakaszn van a munkapont, s nem szksges a nagy pontossg a differencilok differencikk reduklhatk:

IB0 =17.7uAUBE0 =0.69VMIB2 =24uAIB1 =13uAUBE2 =0.7VUBE1 =0.685V

h11e meghatrozsa:Ismtls

A h11e paramterhez hasonlan a tbbi szksges paramter is levezethet: vltakoz ram ramersts Ezek a paramterek a kimeneti IC (IB,UCE) karakterisztikbl hatrozhatk meg.

kimeneti admittancia (kimeneti ell. reciproka)

IB0 =17.7uAIC0 =5.5mAMUCE0 =5.6VIC2 =6.25mAIC1 =4.6mAh21e meghatrozsa:

IB0 =17.7uAIC0 =5.5mAMUCE0 =5.6VIC2 =5.75mAIC1 =5.25mAh22e meghatrozsa:UCE1 =2VUCE2 =10V

sszegzsA h-paramterek teht:h11e = 1.36kh21e = 330h22e = 62.5uS

A h-paramterkkel meghatrozhatjuk a megadott kapcsols legfontosabb jellemzit, mint a feszltsgersts, a kapcsols bemeneti s kimeneti ellenllsa. A h12e (bemeneti feszltsg visszahats) paramtert ltalban azrt nem hatrozzuk meg, mert a kimeneti feszltsg visszahatsa a bemenetre elenysz.

A feladat:1. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2. brjn lthat kapcsolsnl a- munkapont adatait (IB, IC, UCE, UBE), A B ramerstsi tnyeztUS= 14 V tpfeszltsg esetn! 2. A mellkelt karakterisztikkbl szerkesztssel hatrozza meg a munkapontban a tranzisztor h11e, h21e s h22e kisjel paramtereit!3. Hatrozza meg a terheletlen erst erstst svkzpen.4. Hatrozza meg a Mrsi utasts 4. brjn lv kapcsolsban a munkapont adatait a fenti US tpfeszltsg esetn (IE, UCE).Szmtsa ki az erstst svkzpen.5. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2.5.1, 2.5.2, valamint 2.5.3 pontjaiban lert jumper kombinciknl a trsponti frekvencikat s rajzolja meg trtvonalas kzeltssel a hrom Bode amplitd diagramot.6. A mellkelt karakterisztikk alapjn hatrozza meg a JFET-es erst munkapontjnak adatait (ID, UGS, UDS) a fenti US tpfeszltsgnl.Hatrozza meg a munkapontban szerkesztssel a FET g21 meredeksgt s szmtsa ki a visszacsatolt erst (JP16 OFF) erstst!

Az erst feszltsgerstsnek meghatrozsra legegyszerbb, s legpontosabb mdszer a mrs. Egy ismert amplitdj (kellen alacsony bels ellenlls!) jelgenertort ktnk az erst bemenetre, s mrjk a terheletlen kimeneten megjelen feszltsg amplitdjt. A kimeneti s bemeneti jel amplitdjnak hnyadosa az ersts. Fontos, hogy a genertorjel ne tartalmazzon sok harmonikust, mivel az ersts a csatol- s a tranzisztor parazitakapacitsai, esetleg a vezetkezs induktivitsa miatt frekvenciafgg, s minden frekvencin mshogy erst az ramkr, ami a kimenjel torzulst eredmnyezi. Az erstst ezrt svkzpen adjuk meg. A svkzp jelentse, hogy az tviteli sv (amin bell az erst a legnagyobbat erst, az als s fels hatrfrekvencia kztti sv) kzept vlasztjuk ki (mrsnl elgsges e krl, ott ahol a legnagyobb az ersts), de mr az erstt is gy tervezzk, hogy lehetleg ezen a frekvencin erstsen a legnagyobbat.lg(f)AudBfahffhfsvkzp

Ha mrsre nincs lehetsg, a svkzpi frekvencia defincija miatt a kapcsols kisfrekvencis s kisjel helyettest kpbl a svkzpi ersts szmthat.Svkzpi frekvencin ugyanis a csatol kondenztoroknak s parazitknak nincs hatsa az erstsre, ezrt a csatol kondenztorok vltakoz ram szempontbl rvidzrral, a parazitakapacitsok szakadssal helyettesthetk.A kisfrekvencis helyettest kp felrajzolsakor kizrlag vltakoz ram szempontbl vizsgljuk a kapcsolst. Ez azt jelenti, hogy a tpfeszltsg s minden olyan csompontot, melynek a vezrls hatsra nem vltozik a feszltsge virtulis fldponttal helyettestjk. Ezrt van az is, hogy a mveleti erst invertl bemenete, vagy egyes differencilerstkben a kzs emitter is virtulis fldnek tekinthet, mert akrmilyen bemenjelet adunk a bemenetre ezek feszltsge a fldhz kpest nem vltozik.

GNDRB1RC1/h22euBEiCuCE~iBRB1h11eRBh21eiBRCGNDEECBuki1ube1Ha a megfelel pontokat lektttk a fldre, s alkalmazzuk a tranzisztor h-paramtres helyettest kpt a kapcsols helyettest kpe a kvetkezkppen fog kinzni:Mivel minden paramter s alkatrsz rtke adott az ersts kiszmthat a csomponti egyenletek felrsval:

A kpletben Rki az erst kimeneti ellenllsa, ez hatrozza meg, hogy a terhelt erst kimeneti jelnek amplitdja mekkorra cskken a terhels hatsra. rtke minl kisebb, annl kevsb lesz rzkeny az ersts a terhelsre, viszont az erst terheletlen erstst nveli, ami a kpletbl is ltszik.Az S paramter a tranzisztorra vonatkoz munkaponti adat, az gynevezett meredeksg (transzkonduktancia). A negatv eljel utal a kapcsols fzisforgatsra, ami annyit tesz, hogy a bemeneti jel fzist -180 fokkal eltolja.Az elz pontban meghatrozott h-parmterekkel az erst svkzpi feszltsgerstse teht:

Decibelben megadva:

A feladat:1. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2. brjn lthat kapcsolsnl a- munkapont adatait (IB, IC, UCE, UBE), A B ramerstsi tnyeztUS= 14 V tpfeszltsg esetn! 2. A mellkelt karakterisztikkbl szerkesztssel hatrozza meg a munkapontban a tranzisztor h11e, h21e s h22e kisjel paramtereit!3. Hatrozza meg a terheletlen erst erstst svkzpen.4. Hatrozza meg a Mrsi utasts 4. brjn lv kapcsolsban a munkapont adatait a fenti US tpfeszltsg esetn (IE, UCE).Szmtsa ki az erstst svkzpen.5. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2.5.1, 2.5.2, valamint 2.5.3 pontjaiban lert jumper kombinciknl a trsponti frekvencikat s rajzolja meg trtvonalas kzeltssel a hrom Bode amplitd diagramot.6. A mellkelt karakterisztikk alapjn hatrozza meg a JFET-es erst munkapontjnak adatait (ID, UGS, UDS) a fenti US tpfeszltsgnl.Hatrozza meg a munkapontban szerkesztssel a FET g21 meredeksgt s szmtsa ki a visszacsatolt erst (JP16 OFF) erstst!

IB0A munkaponti ramok s feszltsgek meghatrozsra eddig az alkalmazott tranzisztor karakterisztikjt hasznltuk fel. Ennl a kapcsolsnl a karakterisztikkra nincs szksg, mivel a munkapontot kevsb az alkalmazott tranzisztor fogja meghatrozni, hanem a felhasznlt ellenllsok.Az R1 s R2 alkotta feszltsgosztt gy terveztk meg, hogy a rajtuk tfoly ram rtke jval nagyobb a tranzisztor bzisramnl, gy ez az oszt gyakorlatilag terheletlen (kvzi-feszltsg-genertoros munkapont bellts).I0R1R2RCRE1RE2klszablyknt ehhez az oszt ramt a bzisram legalbb 10-szeresre kell vlasztani, azaz I0 rtke legalbb 10IB0. IB0 rtkt ugyan nem ismerjk, de az oszt ellenllsrtkei arra adnak kvetkeztetst, hogy az n-szer 10uA nagysg bzisramnl jval nagyobb ram folyik t rajta. Mivel ez teljesl, a bzis feszltsgt az oszt osztsarnya hatrozza meg, illetve hogy mekkora az osztra kapcsolt tpfeszltsg. A bzis munkaponti feszltsge teht:IB0 +I0

UB0

IB0UBE0Ha ismerjk a bzis feszltsgt, akkor az emitter feszltsge mr knnyen meghatrozhat. Ehhez tudni kell, hogy a BC182 tranzisztor egy szilcium lapkn kialaktott bipolris tranzisztor. A szilcium alap tranzisztorok bzis-emitter nyitfeszltsge 0.60.7V krli rtk (germnium vagy schottky flvezetknl ez 0.30.4V krli). UBE0=0.65V-os feszltsggel szmolva az emitter feszltsge:R1R2RE1RE2IE0 rtke: UB0

UE0

UCE0 meghatrozsra a felrhat hurokegyenlet: IC0UCE0

RC

A feszltsgersts gyors meghatrozsra legjobb mdszer ismt a kisfrekvencis, kisjel helyettest kp felrajzolsa, az egyszer szmtsokhoz pedig legkedvezbb a tranzisztor 2-elemes helyettest kpt hasznlni (t-helyettest kp):R1R2RE1RE2RCiBBiCiECEGNDube1uki1

A felrhat egyenletek:

iBBiCiECEGNDube1uki1A levezetett egyenletben s rd rtke ismeretlen. rtke kevsb fgg a munkaponti rtkektl, s mivel a tranzisztorok egyformk, ezrt felhasznlhatjuk a 2. feladat eredmnyt:

rd a tranzisztor bzis-emitter didjnak differencilis ellenllsa. rtke attl fgg, hogy mennyire van kinyitva ez a dida, azaz a munkapont a bemeneti karakterisztikn hol helyezkedik el. rd rtke fgg az zemi hmrsklettl is, mivel az a bemeneti karakterisztika eltoldst eredmnyezi (-2mV/C). Meghatrozsa szobahmrskleten:

(UT a termikus feszltsg, T=25C-on kb. 26mV)

A feladat:1. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2. brjn lthat kapcsolsnl a- munkapont adatait (IB, IC, UCE, UBE), A B ramerstsi tnyeztUS= 14 V tpfeszltsg esetn! 2. A mellkelt karakterisztikkbl szerkesztssel hatrozza meg a munkapontban a tranzisztor h11e, h21e s h22e kisjel paramtereit!3. Hatrozza meg a terheletlen erst erstst svkzpen.4. Hatrozza meg a Mrsi utasts 4. brjn lv kapcsolsban a munkapont adatait a fenti US tpfeszltsg esetn (IE, UCE).Szmtsa ki az erstst svkzpen.5. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2.5.1, 2.5.2, valamint 2.5.3 pontjaiban lert jumper kombinciknl a trsponti frekvencikat s rajzolja meg trtvonalas kzeltssel a hrom Bode amplitd diagramot.6. A mellkelt karakterisztikk alapjn hatrozza meg a JFET-es erst munkapontjnak adatait (ID, UGS, UDS) a fenti US tpfeszltsgnl.Hatrozza meg a munkapontban szerkesztssel a FET g21 meredeksgt s szmtsa ki a visszacsatolt erst (JP16 OFF) erstst!

2.2u2.5.1 - JP7,JP14,JP15 OFF:A jumperek kiiktatsval a kapcsolsban csak a C1 csatolkondenztor marad meg, a tranzisztor parazitival most nem foglalkozunk. C1 nagy frekvencikon rvidzrral helyettesthet, alacsony frekvencikon s egyenfeszltsg bemen jelnl pedig szakadssal. Azt, hogy a kondenztor milyen frekvencin tekinthet mg vltakoz jel csatolsra alkalmasnak a vele sorba kapcsold ellenlls hatrozza meg. Ennek a kidertsre ismt a kisfrekvencis helyettest kpet vizsgljuk, viszont figyelembe vesszk a kondenztort is:A tranzisztornak ismt egy 2-elemes helyettest kpt hasznltuk fel, ez az n. -helyettest kp (semmi vltozs nem lesz, csak emlkeztetleg, hogy van ilyen is).rd(1+)BiCiECEiBube

A bemeneten a kondenztor s a fokozat bemen ellenllsa egy 1-trols RC felltereszt szrt valst meg, melynek keressk a trsponti frekvencijt. A bemen ellenllst a fokozatnak a kvetkez mdon hatrozhatjuk meg:A trsponti frekvencit (vagy hatrfrekvencit) ott definiljuk, ahol a reaktns elem impedancija megegyezik a vals elem impedancijval:rd(1+)BiCiECEiBube

RbeRbe

Elvgezve az ramkr szimulcijt (Tina) alul lthat az AC transzfer karakterisztika, azaz a Bode-diagram, a kapott trsponttal az amplitd- s fzismenet pedig akr meg is szerkeszthet. Kt dologra kell odafigyelni a rajzolskor, az egyik, hogy az amplitd-menet az elz feladatban kiszmolt erstshez tart (11.07dB), a fzismenet pedig az invertl kapcsols miatt -180-hoz, amit az RC-tag vltoztat meg.11.07dB20.6Hz+20dB/D

2.2u2.5.2 - JP7 s JP15 OFF, JP14 ON:A JP14 jumper behelyezsvel a kapcsolsban a C4 hidegt kondenztor miatt jabb trspontok jelennek meg. C4 nagy frekvencikon rvidzrral helyettesthet, alacsony frekvencikon pedig szakadssal, teht alacsony frekvencikon az elz feladatban kiszmolt amplitdmenetet a C4 nem befolysolja, nagy frekvencin pedig az RE2 ellenllst gymond kisntli, s mdusul az ersts.

rd(1+)BiCiECEiBubeA frekvenciafgg amplitdmenet meghatrozsa a kvetkez:

rd(1+)BiCiECEiBube

Az egyenletben Au az elz feladatban szmolt ersts, a trsponti frekvencikat pedig az idllandk reciproka adja meg. A zrus s plusfrekvencik teht:

Nagy frekvencikon az ersts rtke mivel RE2 kisntldik:

Az amplitd- s fzismenetet szimulcival kirajzoltatva jl lthat, hogy az erstsbe C1 s C4 is beleszl, alacsony frekvencikon a csatol-, nagyobbakon a hidegt kondenztor fejti ki hatst. C4 nagy frekvencikon cskkentette a soros negatv ram visszacsatolst az emitterben, emiatt ntt az ersts, a beiktatott plus s zrus pedig a fzismenetben egy kiugrst eredmnyez.

11.07dB20.6Hz24.6dB1.026kHz4.87kHz+20dB/D+20dB/D2.5.3 JP14 OFF, JP7 s JP15 ON:A kimeneten ltrejtt hlzat a kvetkez:

2.2u

CA hlzat bemenete (itt a tranzisztor kollektora) s a kimenetre felrhat egy tviteli fggvny, a szabadkzi rajzolshoz ezt nehezebb alkalmazni. Viszont a kt kondi rtke kztt kzel 1000-es nagysgrend eltrs van, az ellenllsok kztt nem, gy a kondik hatsukat jl elklnthet frekvencikon fejtik ki.

Alacsony frekvencin C2 mg szakads, de C3 mr vezet, nagyobb frekvencin C2 vezet, s C3 mr rvidzr.

Elemezve a kapott hlzatokat:A trsponti frekvencikat a plusok adjk:Mivel svkzpen C3 rvidzr, a terhelst is bele kell venni a kis frekvencis helyettest kpbe. A terhelt ersts rtke:

A szimulcit elvgezve jl lthat, hogy a terhels miatt lecskkent az ersts az tviteli svban. Az is megfigyelhet, hogy az amplitd-menet alacsony frekvencikon meredekebb, ugyanis nem elfelejtend, hogy a bemeneten s a kimeneten is van csatolkondenztor, melyek nagyjbl azonos trsponti frekvencikat eredmnyeztek, azaz a plusaik nagyjbl egybeesnek (als hatrfrekvencinak a nagyobb frekvencij plust vlasztjuk, mindig, ami most 28.9Hz).

3.1dB+40dB/D-20dB/D56.4kHzA feladat:1. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2. brjn lthat kapcsolsnl a- munkapont adatait (IB, IC, UCE, UBE), A B ramerstsi tnyeztUS= 14 V tpfeszltsg esetn! 2. A mellkelt karakterisztikkbl szerkesztssel hatrozza meg a munkapontban a tranzisztor h11e, h21e s h22e kisjel paramtereit!3. Hatrozza meg a terheletlen erst erstst svkzpen.4. Hatrozza meg a Mrsi utasts 4. brjn lv kapcsolsban a munkapont adatait a fenti US tpfeszltsg esetn (IE, UCE).Szmtsa ki az erstst svkzpen.5. Hatrozza meg a Mrsi utasts 2.5.1, 2.5.2, valamint 2.5.3 pontjaiban lert jumper kombinciknl a trsponti frekvencikat s rajzolja meg trtvonalas kzeltssel a hrom Bode amplitd diagramot.6. A mellkelt karakterisztikk alapjn hatrozza meg a JFET-es erst munkapontjnak adatait (ID, UGS, UDS) a fenti US tpfeszltsgnl.Hatrozza meg a munkapontban szerkesztssel a FET g21 meredeksgt s szmtsa ki a visszacsatolt erst (JP16 OFF) erstst!

A munkapont meghatrozshoz tudnunk kell, hogy a JFET transzfer karakterisztikjnak alakja egy parabolav. Ennek az vnek a nevezetes pontjainak ismeretvel megadhat a parabola egyenlete, s megadhat az eszkz matematikai lersa.

A karakterisztikrl leolvashat, hogy ha a JFET vezrlfeszltsge UGS=0V, akkor az eszkz D(drain) s S(source) kivezetsein keresztl (megfelel UDS feszltsg mellett) egy ID00 ram fog folyni, tovbb ez az a pont, ahol a parabolav elmetszi a fggleges tengelyt:ID00 =3.375mADSGGUGS=0VUDSID00nppHa a JFET UGS vezrlfeszltsge kisebb, mint 0V, akkor az eszkz D s S kivezetsei kztti vezet csatorna keresztmetszete kisebb, mivel a negatv vezrlfeszltsg hatsra a G(gate) s a csatorna vezet rsze kztti zrrteg(kirtett rteg) kiszlesedik, melyben ram nem folyik. Ha elg nagy a zr irny feszltsg, a csatorna teljesen elzrdik, ennek kszbrtke UT:UT =-1.5VAz is lthat, hogy UT a parabolavnek szlsrtkhelye!

DSGGUGS=UTUDSID=0mAnppA kapott eredmnyekkel a transzfer karakterisztika (a parabola) egyenlete: A msodfok egyenlet megadsa UGS0-ra, ha ID00 =3.375mA s UT =-1.5V:

Ha az eszkzt megad egyenlet ismert, akkor mr csak elemezni kell a megadott ramkrt, hogy milyen egyenletek rjk le a kapcsolst magt.

A gate-en keresztl ram a JFET-be nem folyik, annak potenciljt az RG ellenlls biztostja, ami UG=0V. Az RS ellenllson az ID ram folyik keresztl. A bemenetre felrhat hurokegyenlet:

USAz egyenletbl a munkaponti rtkek meghatrozhatk, ha ismerjk ID0 vagy UGS0 rtkt. Mivel mindkett ismeretlen, ezrt felhasznljuk az eszkzt ler egyenletet:

trendezve:A megolds UGS0-ra:

ID0 =1.25mAUGS0 =-0.587VUDS0 meghatrozsra a kimenetre felrhat hurokegyenletbl:

USID0UDS0US0

UGS0 =-0.587VID0 =1.25mAMUDS0 =9.29VID2 =1.55mAID1 =0.7mAA meredeksg (S vagy g21):

Az ersts meghatrozshoz rajzoljuk fel az erst kisfrekvencis s kisjel helyettestkpt (egyszersg kedvrt a JFET 2-elemes h.kpvel): Svkzpen a felrhat csomponti egyenletek:A svkzpi erstst a be- s kimeneti csatolkondenztorok alacsony frekvencikon cskkentik, a trsponti frekvencik a bipolris tranzisztornl ltott mdon hatrozhatk meg: US

iDuGSukiube2

A szimulcit elvgezve jl lthat, hogy alacsony frekvencikon a csatol-kondenztorok szakadsknt viselkednek, emiatt az ersts itt kisebb mint svkzpen. A plusok jl elklnthetk, az als hatrfrekvencia pedig a nagyobb frekvencij trspontnl van, ez 119.7Hz. A fzismenet az invertl kapcsols miatt -180 fokhoz tart, az ersts pedig a svkzpre szmolt rtkhez, ez 10.23dB.10.23dB+40dB/D119.7Hz+20dB/D1.59Hz

Vge.Sok sikert a mrshez!