Podstawo konguacje wzmacnaczy tanzystoowych Wocław 08 Klasykacja wzmacnaczy Ze względu na zastosowany element steowany: -- lampo -- tanzystoo Klasykacja wzmacnaczy Ze względu na zakes częstotlwośc wzmacnanych sygnałów: -- pądu stałego, -- małej częstotlwośc (m.cz.), -- lkej częstotlwośc (w.cz.). wzmocnene stałopądo m. cz. w. cz. Hz 0Hz 00Hz 0kHz MHz khz 00kHz 0MHz 00MHz GHz 0GHz -- selektywne ( góna / dolna ), -- szeokopasmo ( góna / dolna >> ).
Klasykacja wzmacnaczy Ze względu na odzaj spzężena mędzy wzmacnaczem a obcążenem lub kolejnym stopnem wzmacnacza: -- o spzężenu pojemnoścowym (), -- o spzężenu tansomatoowym, -- o spzężenu zpośednm (galwanznym). wzmacnane sygnały zmenne (napęce stałe ne pzedostaje sę na następny stopeń), np. wzmacnacze akustyczne wzmacnane sygnały zmenne stałe zastosowane wzmacnaczach pądu stałego Klasykacja wzmacnaczy Ze względu na położenu p.p. na ch-yce tanzystoa oaz ampltudy sygnału jścogo (podzał główne wzmacnaczy mocy): -- klasa A (p.p. na lnoj częśc ch-yk a ampltuda sygnału j. na tyle mała, że pzez cały okes sygnały j. tanzysto pzewodz pąd stan aktywny), -- klasa (p.p. tak dobany, że tanzysto pzewodz pąd tylko pzez połowę okesu pzez dugą połowę jest zatkany), -- klasa A (tanzysto pzewodz pzez wększość część okesu sygnału j.), -- klasa (tanzysto pzewodz pzez mnejszą część okesu sygnału j.). Wzmacnacze tanzystoo Tanzysto w układze wzmacnacza: - źódło sygnału obcążene dołączone do tanzystoa pzez obwody spzęgające, - sygnał wyjścowy pownen być neznekształcony, - ustalony p.p. dostosowany do ampltudy wzmacnanego sygnału, - moc wyjścowa wększa nż sygnału steującego.
Podstawo konguacje wzmacnaczy WK W + + WS + D D WD G + D L WG G D G + D L S S G S G G S haakteystyka ampltudowa wzmacnacza k u [d] małe zakes częstotlowsc śedne duże k u0 d 0 0 0 d 0 0 4 0 g 5 6 0 0 [log] haakteystyka ampltudowa wzmacnacza Wzmacnacze stosuje sę do wzmacnana sygnałów o szeokm wdme częstotlwośc, np. sygnały akustyczne (stosunek częstotlwośc gónej do dolnej wynos 000). Pzy tak szeokm zakese nne zjawska wpływają na pzeg chaakteystyk pzy małych a nne pzy dużych częstotlwoścach. Koneczne jest zatem badane właścwośc wzmacnacza oddzelne w óżnych zakesach częstotlwośc.
haakteystyka ampltudowa wzmacnacza k u [d] małe zakes częstotlowsc śedne duże k u0 d Wpływ na kształt chaakteystyk wzmacnacza mają: 0 0 0 d 0 0 4 0 g 5 6 0 0 [log] pzy małych spadek k u na skutek wzostu eaktancj kondensatoów w układze wzmacnacza, pzy dużych spadek k u na skutek spadku wzmocnena samego tanzystoa (wpływ pojemnośc mędzyelektodowych) oaz wpływ pojemnośc pasożytnzych wzmacnacza, pzy śednh k u = const, elementy eaktancyjne ne mają wpływu na watość wzmocnena a schemat wzmacnacza opsywany jest jedyne paametam zeczywstym. Decylo wzmocnene mocy (decel po gan) Decylo wzmocnene mocy (decel po gan) 4
Decylo wzmocnene mocy (decel po gan) Decylo wzmocnene napęco (decel voltage gan) Decylo wzmocnene napęco (decel voltage gan) 5
Wzmocnene wzmacnacza (W/W V/V) k u [d] małe zakes częstotlowsc śedne duże k u0 d 0 0 0 d 0 0 4 0 g 5 6 0 0 [log] Konguacja schemat zastępczy M O D L g g g mu G L G 6
Konguacja ezystancja j. wyj. u wy Q T Q Y Q T T b wyt wy wy ce c u u wy wy ce wy ce Konguacja skuteczne wzmocnene napęco u wy Q T Q Y Q k usk k usk obc u eg eg ce ku u u - napęcowy współczynnk wykozystana obwodu jścogo wzmacnacza G g Konguacja skuteczne wzmocnene pądo u k sk g u m b wy Q T Q Y Q wy ksk g g wy k k ku - pądowy współczynnk wykozystana obwodu jścogo wzmacnacza 7
Konguacja ze SZ pądowym Wskutek nelnowośc ch-yk pzejścoj tanzystoa pojawają sę znekształcena sygnału wyjścogo. Maą tych znekształceń jest współczynnk zawatośc hamonznych watosc _ skuteczna _ hamonznych h 00% watosc _ skuteczna _ calego _ sygnalu n n 00% Wpowadzene do układu spzężena zwotnego ujemnego (część sygnału wyjścogo pzecwdzała sygnałow jścomu), powoduje znaczne zmnejszene wpływu nelnowośc ch-yk popawę waunków dzałana wzmacnacza. g N- Yg Konguacja ze SZ pądowym n n Spzężene zwotne ujemne - odzaje k Zobc g N-S Z g n n k Z obc Z Z Z P- P-S n Z g n g Yg n k g n k Zobc Zobc Z Z Z Konguacja ze SZ pądowym Spzężene zwotne ujemne - właścwośc spzężene paamet N S P S N P k usk, k sk, k psk k u k Z Z wy 8
Konguacja ze SZ pądowym schemat zastępczy M O D L tdzene Mlea + x x x x k x x x k Konguacja ze SZ pądowym schemat zastępczy M O D L b c c b b c g ce 9
Konguacja ze SZ pądowym ezystancja j. wyj. u ub e wy Q T Q Y Q T T ub ' e b wyt wyt wy ce c u T u wy wy ce wy ce Konguacja ze SZ pądowym skuteczne wzmocnene napęco u ub e wy Q T Q Y Q k usk k usk u obc u eg u eg L wy ku u G g Konguacja ze SZ pądowym skuteczne wzmocnene pądo u ub e k sk g u m b wy Q T Q Y Q wy ksk g g wy k k ku 0
Konguacja WK schemat zastępczy M O D L G g mu G Konguacja W schemat zastępczy M O D L geb e współczynnk wzmocnena pądogo tanzystoa w konguacj O Poównane konguacj wzmacnaczy z tanzystoem bpolanym Paamet KONFGAJA WK W Wzmocnene napęco g g m obc m obc k u (duże) (duże) Max wzmocnene pądo ( L =0) k (duże) (duże) ezystancja jścowa obc eb (śedne) (duże zależy od ) (małe) G ezystancja wyjścowa wy (duże) (małe zależy od ) (duże)
Poównane konguacj wzmacnaczy z tanzystoem unpolanym Paamet KONFGAJA WS WD WG Wzmocnene napęco k u -g m obc <= g m obc ezystancja jścowa GG GG ezystancja wyjścowa wy D ds S g m S GS g m D Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna k [d] małe zakes częstotlowsc śedne duże k 0 d 0 0 0 d 0 0 4 0 g 5 6 0 0 [log] Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja X cbc Y u u u ce u c g mu W układze występuje spzężene jśca z wyjścem (popzez bc ), aby łatj analzować, upaszczamy schemat twoząc schemat unatealny. Pzy twozenu schematu unatealnego kozystamy z tdzena Mlea: Zjawsko zlokotnana pojemnośc (ogólne amdtancj) mędzy jścem wyjścem wzmacnacza, w stosunku zależnym od k u
tdzene Mlea Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z k u Z Z Z k u Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja X cbc Y u u c bc zastępujemy pojemnoścam X Y ównolegle włączonym do g g ce. X Y take by admtancja wdzana z zacsków X- Y- była taka sama dla obu schematów X Y u u c X Y j j cbc ku X jy j cbc j cbc obc k u Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja k j k j c j c usk u j c ku G gdze: c c c c k X bc u Góna częstotlwość ganzna g wyznaczamy popzez wylzene guna unkcj k u (j). gdze: g c G 0 g c G
Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja Watość gónej częstotlwośc ganznej można oganzać popzez dodane do układu dodatkogo kondensatoa d pomędzy a. Wówczas zastępcza pojemność jścowa układu: d c c c k bc d u G L Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja ze SZ X Y u u b e u ce u c X Y c c cbc ku g c G Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja WK c e G u u bc uec u cbc g mu g G c cbc ce L 4
Zakes dużych częstotlwośc Góna częstotlwość ganzna Konguacja W e u u eb u cb u geb c e cbc g c G eb g c L bc Zazwyczaj stała czasowa obwodu jścogo jest znaczne mnejsza nż wyjścogo, zatem: g g ze względu na małe (paktyczne ne występuje eekt Mlea) układ stosowany główne dla wysokh Zakes małych częstotlwośc Dolna częstotlwość ganzna k [d] małe zakes częstotlowsc śedne duże k 0 d 0 0 0 d 0 0 4 0 g 5 6 0 0 [log] Zakes małych częstotlwośc Dolna częstotlwość ganzna Konguacja Spadek wzmocnena pzy nskh częstotlwoścach jest skutkem wzostu eaktancj kondensatoów,,. Wpływ kondensatoów na ch-yk częstotlwośco bada sę pzy oddzelnym uwzględnen każdego z kondensatoów. 5
G Zakes małych częstotlwośc Dolna częstotlwość ganzna Konguacja G wy L G g Zakes małych częstotlwośc Dolna częstotlwość ganzna Konguacja WK L G wy L Zakes małych częstotlwośc Dolna częstotlwość ganzna Konguacja W G wy L 6
Zakes małych częstotlwośc Dolna częstotlwość ganzna Watość dolnej częstotlwośc ganznej będze zależała od wzajemnego usytuowana gunów składowych częstotlwośc. Gdy stneje gun domnujący, tzn. wększy od najwększego z pozostałych o co najmnej d oktawy (4 azy) to d pzyjmuje watość: d max Gdy wszystke guny ne są od se odległe (wzajemne oddalene mnejsze nż oktawy) to d pzyjmuje watość: d,... n n ość gunów Gdy guny są so ówne to d pzyjmuje watość: d n 7