of 15
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
1/15
o
-EI
ca.l: ,tlf-
Amplificatoare
de
semnal
mic
cu
tranzistoare
bipolare
9i
tranzistoare
unipolare
Capitolul6
Amplificatoare
de
semnal
mic
unipolare
cu
tyanzistoare
bipolare
9i
tranzistoare
6.1.
Introducere
Amplificatoare
electronice
Un
amplificator
electronic
este
un
bloc
funclional,
la
intrarea
cdruia
se
aplicd
semnalul
xi(t),
obfindndu-se
la
iegire
semnalul
xo(t),
a$a
cum
s-a ilustrat
in
fig'
6.1.
x;(t)
li
x"(t)
pot
fi
tensiuni
sau
curen{i.
Parametrul
cel
mai
important
al
unui
amplificator
este
amplificarea,
notat[
cu
A. intre
semnalul
de intrare
9i
cel de
ieqire
existd
relafia:
x,(t)
=
A'
x,(t
-
r)
in
relalia
anterioard
r
reprezintd intdrzierea
dintre
cele doud semnale.
De
remarcat
ci a
(t)
qi
x"
(t)
au
aceeaqi
form6,
insd
puterea
semnalului
de iegire
este
mai mare
dec6t
a
celui
de intrare.
Banda
de
frecven [
a unui amplificator
Fie
A(o)
amplificarea
in funcfie
de frecvenld
a
unui amplificator
(a
:
Znl.
Reprezentarea
gtaftcd
pentru
lAl
:
lA(o)1,
frg. 6.2,
se
numegte caracteristica
de
frecvenld
a amplificatorului.
in
mijlocul
benzii
de
lucru
a
amplificatorului,
modulul
amplific[rii
este
Ao.
Notdm
cu:
6
o-n'
*
,
+oL
2
*
-t'
Banda
de
frecvenfd
a
amplificatorului
este
caracterizatd
de:
I
A(ja)l> a.
4
in
relafia anterioard,
egalitatea
are loc
la frecvenle
joase
pentru
[
(frecvenfa
inferioar[
din banda
amplificatorului)
qi
la
frecvente inalte
pentru
f.
(frecvenfa
superioar[
din
banda
arnplificatorului),
a$a cum
s-a ilustrat
in
fig. 6.2.
in
concluzie, banda
amplificatorului
-
numitd
gi
banda
la 3 dB
(decibeli)
-
este:
Btda
=lf
1'
f
1
Amplificarea
in tensiune se
poate
exprima
in
decibeli,
caz in care se
mai numeqte
qi
cAgtig
in
tensiune
- G,. Notafia
provine
din
limba englezd,
Gu
-
gain
voltage.
G"ldBl=zo'lslA"(itt)l
(6.2)
Pentru
f
=
f.
sau
f
:
t
t
echivalent
cu
rrl:
rDi
siru
o:
cD.), cAgtigul
in tensiune
este:
t;
G"(ja,)
=G,(ia,)
=20'lgl,\Uo)l=20'lgA",'ct:20'lgA,"
+20'iE11:20'lgA,,
-3dB
2
Ca
urmare,
banda
la 3 dB
este banda
de
frecven{l
in care ciqtigul
in tensiune
nu scade cu
mai
mult
de 3
dB fa(I de
cflgtigul
in tensiune
in mijlocul
benzii.
(6.1)
Fig.
6.2. Caracteristica
de frecvenfl
a
unui amplificator.
xi(t)
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
2/15
Dispozitive electronice
gi
electronic[ analogici
6.2. Conectareain cascadl a etajelor de amplificare
Obfinerea
unei
amplificdri mari in tensiune, cu un singur etaj de amplificare nu este intotdeauna
posibild.
Ca urmare, trebuiesc utilizate mai multe etaje de amplificare conectate in cascad[.
Pentru
amplificatorul de tensiune din fig. 5.6,
realizat
prin
conectarea
in
cascadl
a trei
etaje
de amplificare,
amplificarea
in
tensiune
gi
cAgtigul
in
tensiune
sunt
exprimate
prin
relaliile urmdtoare:
Vl
vo I/.,
v^
vo
A
-:=-.-.--4n.i1.A,t
l/t
vt
v2 v3
vt
vz
G"ldB)=20'lgl
A"
l=ZO'lel
A,rl'l A"rl'l Anl
=
20' lg
I
A",
|
+20' lg
I
A,,
|
+20' lg
I
A,
t
l=
G,idBl +
G
"rfdBl
+
G
"
tld
Bl
G
pldBl=
l0' lg
I
Ao
l=tO'
le&
P,
Cuplarea etajelor
de amplificare
a) Cuplarea directd
(in
c.c.).
b) Cuplarea
prin
condensator sau cuplaj
RC. R
gi
C
formeazd un
filtru
trece sus
-
FTS, caracterizat
de o frecvenlh
t
ce depinde de
valorile
pentru R
gi
C.
Semnalul
sinusoidal fixnizat de primul etaj va ajunge
la intrarea celui de al doilea numai dacd
are
frecvenla f
>
{.
Etajele nu sunt cuplate in c.c., cea ce inseamnd
cd dispozitivele din primul
etaj au PSF-urile
independente
de cele din al
doilea
etaj.
Masa
etajelor este
ins[
comun[.
c)
Cuplaj
prin
transformator.
in
c.c. etajele sunt izolate. Acest tip de cuplaj se utilizeazd in
amplificatoarele de
putere
(AP) gi
in cele de radiofrecvenld
(ARF)
pentru
adaptarea de
impedanlI.
6.3.
Etaje
de amplificare cu TB
in
aceastd secfiune se
vor
prezenta
etajele de amplificare cu
un
singur
TB,
clasificate dup6
tipul
de
conexiune
a
dispozitivului:
.
Etaj de amplificare cu TB in
conexiunea emitor comun;
.
Etaj
de amplihcare cu TB in conexiunea
sarcinl distribuitl
(uneori
inclusb in
conexiunea anterioard);
.
Etaj
de
amplificare
cu
TB in
conexiunea
colector comun;
.
Etaj
de amplificare cu TB in conexiuneabazil
comunl.
Tipul
de
conexiune al TB intr-un
etaj
de amplificare se stabilegte
pe
schema de curent alternativ
gi
este
determinat de
borna ce se
afl[
conectat[
la mas6. Excep]ie face conexiunea sarcin6 distribuitd,la
care
TB nu
are
nici
o bornd
conectati la masi in schema de
c.a.
in
analiza de curent alternativ, la semnal mic a etajelor de
amplificare
cu TB
se
va
considera
funcfionarea
la frecvenfe medii.
Ca
urmare, capacitilfile de cuplare.gi
de decuplare vor fi considerate C*,
iar
capacitdlile
parazite
ale dispozitivelor se
vor neglija. Aceste simplificdri
vor
permite
o estimare
rapidd
a
parametrilor
etajelor de amplificare
prin
calcul manual. Rezultate
mai
precise,
valabile
intr-o
bandd
de
frecvenff, mai largd
se
pot obline prin
simularea circuitului
in SPICE.
Pentru
TB
se
va:utiliza modelul
cu
parametrii
hibrizi
in
conexiuneaF.C, neglijAndu-se parametrul
h.".
+
Etaj
1
Art
Etil
2
Auz
+
v,
+vr
Fig. 6.3.
Etaje
de amplificare conectate
in
cascad6.
v1
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
3/15
Amplificatoare de semnal
mic
cu
tranzistoare bipolare
gi
tranzistoare
unipolare
6.3.1
Etajul de amplificare cu TB
in
conexiunea emitor
comun
(EC)
in fig. 6.4 sunt ilustrate: schema de
principiu,
schema de c.a.
gi
schema
echivalent[ la semnal mic,
frecvenfe medii
pentru
un etaj de amplificare cu
TB in conexiunea emitor comun.
Determinarea rezistentei de
intrare
R,,,
=
(R,
R.
t
=
R' 'R:
R,
+R,
R,
=1:Rr,
ll
h,n=h,o
t,
Uztal,
Rss are valori de ordinul zecilor de
kO iar h;" de ordinul
kf), motiv
pentru
care s-a ftcut
aproximarea
din
relalia anterioard.
(6.3)
(6.4)
Determinarea
rezistentei de iegire
Dacd
R6
aparfine
circuitului,
atunci rezistenla
de iegire,
Ro este:
I
R"=+l
=&ll
h,)
=k
o
lu,=o
deoarece R6 are valori uzuale de ordinul
kf), iar h,jare
valori
uzuale de ordinul
zecilor de kO.
Determinarea amplificlrii in tensiune
a,
=
b
=
-
h
t,'
i
b'
\h;:
-ll
Rc
ll
R)
=
- s
^
.
(h;:
ll&
| |
R,
)
yt
hir'lb
Dacd se neglijeazl h,)
,
reztltd:
au
1-9..(R"
llRr)
(6.5)
Fig.6.4. Etaj
de amplificare
cu TB in EC:
a) schema de
principiu;
b) schema
de c.a.;
c) Scherna echivalent[
la semnal
mic, frecvenfe
medii.
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
4/15
Dispozitive
electronice
qi
electronici
analogicl
Determinarea
amplificlrii
in
curent
^
-io
-iu
.i"
.io
-
Ruu
.h,,.-Je-_
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
5/15
Amplificatoare de semnal
mic
cu
tranzistoare bipolare
gi
tranzistoare unipolare
I
R,,
=
ij
=
40.
l,
=
40.1
:40
ntAlV
q
h*
= J -:
+
:2,5
td)
'" g,
40
c) Schema
electric[
de curent alternativ
este
prezentati in fig. 6.4.b.
d) Schema echivalenti
la
semnal
mic
Ai
frecvenle
medii este
prezentatdin frg. 6.4c.
e)
Rezistenfa de intrare
gi
cea de iegire se
determini
cu
rela,tia
(6.3),
respectiv
(6.4):
R,
=\=
Raa
ll
h,"
=
4*- f
=
,t '':t=:2trt)
i
uD
tt
te
Ruu +
h,,
l0 +2,5
Ro=k=4ld)
Amplificarea in tensiune
gi
cea
in curent
se
determind
cu relalia
(6.5),
respectiv
(6.6):
au
a
-8,
(&
ll
R):
_-40
Y^
*=
-80
o,
=
Ruu
.h,
.
R"
=
10
.100.
4
=
4o
-'-
Rur+h,"
"fn
&+R,
lo+2,5
-""
4+4
Observafii
I Rezistenfa
de intrare
gi
cea de iegire
au
valori moderate.
2 Tranzistorul
T fiind in
conexiunea
emitor comun, circuitul
amplificd atdt in tensiune cdt
qi
in
curent.
Rezultate ob{inute
prin
simularea
in SPICE
in fig. 6.6
este
prezentatd
schema etajului cu TB
in
conexiuneaEC,
folosit
pentru
simulare.
Analiza de curent
continuu
Potentialele continue ale nodurilor aferente
Nodul
v(
1)
v(2)
v(3)
v(4)
v(s)
v(6)
v(7)
v(8)
v(e)
Potenfialul
[V]
0.000000e+000
0.000000e+000
5.888
128e+000
8.1
68305e+000
5.233199e+000
0.000000e+000
1.200000e+001
0.000000e+000
0.000000e+000
v2
DC=0
Fig. 6.6. Schema
etajului cu
TB
simulat
in
SPICE,
Din
potenlialele prezentate
se
obfine urmdtorul
PSF
pentru T(Vsu
:
0,655 V,
Vcs
:2,935
V, Ic
:
0,969
mA).
Rezulti
cd
T
este
in RAN.
v(2)
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
6/15
Dispozitive
electronice
Ei
electronicl
analogicI
Ana,liza de curent
alternativ
'o'**,iXo,nur"T**f$r.*'*o
1ffiG
Fig. 6.7 .Impedanla
de intrare.
in
fig.
6.7
este
ilustratd
dependenfa
de
frecvenfd a
impedanlei de intrare. Se observdL
ca
pentru
frecvenfe cuprinse
intre
zeci de Hz
gi
100
kHz, impedanta de
intrare
este
de aproximativ
2 kO,
a$a
cum s-a obfinut
qi
prin
calcul. La frecvenje
mici,
impedanla
de intrare este mai
mare
deoarece
capacit[1ile
Cr,
Cz
$i
C: nu mai
sunt C-.
La
frecvenfe
mari,
peste
100
kHz
in acest
caz,
capacitdlile
paruzite
ale tranzistorului
nu mai
pot
fi
neglijate, acestea
determinAnd
o
scddere a
impedanfei de
intrare.
in fig.
6.8 s-a ilustrat amplificarea
in curent
funcfie de frecven 6.
La frecvenle medii, valoarea
amplificarii
in curent oblinutd
prin
simulare
este a15
--
35,184,
(ai:40).
Din fig. 6.9
se
observi
cd amplificarea
in tensiune oblinuti
prin simulare este a,5
:
59,585,
de
asemenea
mai mic6 dec6t cea obfinutd
prin
calcul
(4,
:
80).
t,
Observa{ii
gi
concluzii
1. Intre valorile
parametrilor
circuitului oblinute
prin calcul
gi
cele obfinute dinanaliza
prin
simulare,
sunt diferenfe
relativ
mici,
generate
de
aproximlrile
de
calcul
gi de
rnodelul
SPICE
folosit
pentru
dispozitiv.
2.
La frecvenfe inalte, impedanfa de intrare, amplificarea
in curent
gi
amplificarea in tensiune scad,
ca
urnare
a
influenlelor capacitdfilor
parazite
C6,
gi
C5"
ale tranzistorului.
6.3.2. Etajul de amplificare
cu TB
in
conexiunea
sarcinfl distribuitn
(SD)
DacS in
circuitul din
fig. 6.4a se elimin[ condensatorul
de decuplare
C3 se obline un
etaj
de
amplificare
in conexiunea sarcind distribuit[.
in fig. 6.10a,
b
gi
c sunt
ilustrate: schema de
principiu,
schema
de curent alternativ,
respectiv schema
echivalenti
la semnal
mic, frecven(e
medii
pentru
un astfel
de etaj
(s-a
considerat
h,.
:
0), cu
precizarea cd
s-a
eliminat
rezistorul R1, considerAnd
c[ sarcina circuitului
este
Rs.
:
4m0
VrM2
(V4)/
(V3)
vs FECLfl€Y h l-E
Fig. 6.8. Amplificarea
in curent.
Fig. 6.9.
Ampliticarea in tensiune.
fiind apropiatd de cea oblinutd
prin
calcul
rm ]K 10K 1@K
1EG
V1fM2 V(6)4"/(2) vs FEQLB€/
n &
6
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
7/15
Amplificatoare
de
semnal
mic cu tranzistoare bipolare
gi
tranzistoare unipolare
Rezisten(a
de
intrare
Rar
=(&
il&)=+#,
^,,,
=t=hi,
*@r, +\.Ru
o-v,-
n,=t
=Rru
ll
R,.r
=Ranlllh,"+(hr"+l).Rul
Rezistenla de iegire
t /
h
r.Rn)
R".,
=bl
=nl
lt+ ,
i,lu,-o-
"o'
l'
'
n, + t
,"
)
Dacd
fu
nu
aparfine
circuitului, rezistenla de iegire
este
foarte mare.
Ro
=
Ro,r
Dacd
fu
apafiine circuitului,
atunci rezistenla de iegire
este
moderati:
io=
Ro,,llrR.
=
R.
Dac[
iegirea
este
in emitor, atunci rczultd:
d,r=Ll
-
--h*'ojp
=f-
"
1,,=o
-(hr"+1).iu
g.
R,.,
este
de
ordinul
zecilor de ohmi, fiind
cea
mai micd rezistenld,de
iegire
a
etajelor cu TB.
Amplificarea in tensiune
ri
=
hin
.iu + Ru
.Qu
+
i")
Yo
=
-Rc'i"
Vcc
(6.7)
(6.8)
(6.e)
vo
r
Ri
r
Ri,r
c)
t
Ro,r
Fig.
6.10. Etaj de
amplificare cu TB cu sarcind
distribuit[:
a) schema de
principiu;
b) schema
de c.a.; c) schema
echivalenti
la semnal mic,
frecvenfe
medii.
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
8/15
Dispozitive electronice
gi
electronici
analogici
Dac[:
&+R,
..h;:
9i
I
..R,
(6.10)
8*
rezultd:
o"
=_.-L=
-
Rt
(6.11)
'
)**u
RF
6m
De remarcat
ci
in relalia anterioarS, amplificarea
in
tensiune
nu depinde de PSF, ci
numai de valorile celor
doub sarcini: Re
-
sarcina
din emitor
$i
fu
-
sarcina
din colector. Ca urmare,
dacd se respectS condiliile
(6.10),
atunci
se
poate
utlliza etajul cu
TB in conexiunea SD
ca amplificator de
tensiune de
precizie.
Pentru
Rs
:
fu
rezuJtd a,: -1,
circuitul
oblinut fiind un
amplificator inversor
(semnalul
de ieqire
este
in antifazd cu
cel de intrare).
Amplifi
carea
transadmitan{I
Daca
fu
nu
face parte
din
circuit
este
utila
calcularea
amplific[rii
transadmitantd,
care
se
poate
aproxima
dupd cum ttrneazdpentru
condifiile
(6.10)
indeplinite:
t- :
h;:
n,.
-
t,
.
^
_io _
r(
"
h;"'+R,
--
I
I
u_.=:=_
(6.12)
-'v
vi
h,".iu +
(hr"
+l).iu.
Ru
-
.,
I
+
Rs
RE
8^
Etajele de amplificare
cu TB in conexiunea SD se
caracterizeazdprin:
o
rezistenfi de intrare
mare
(multe
zeci de kO
-
sute
de
kO);
o
rezisten 5
de
iegire in colector moderati, uzual
de ordinul kf), dacd
R6 aparfine circuitului;
o
rezistenld
de
ieqire
in
colector foarte mare,
uz:ual
de ordinul
sutelor
de
kQ,
dac6
fu
nu
aparline
circuitului;
r
rezisten [ de iegire in emitor foarte mici, uzual de ordinul
zecilor de Q;
o
amplificare
in
tensiune
mic6, unit[1i sau zeci;
o
amplificare
in
curent moderatE, uzual de
ordinul
zecilor.
Aplicafia
6.2
in
aplicafla 6.1 se considerd
c[ C3 lipseqte.
Se
cere:
a)
PSF-ul
qi
regimul
s6u
de
funcfionare
pentru
T;
b) Parametrii dinamici
pentru
T;
c) Schema electricd de curent
alternativ;
d) Schema electricS
echivalent[ la semnal
mic
gi
frecvenfe medii;
e) Parametrii de circuit
in curent alternativ:
rezistenfa de
intrare
gi
amplificarea
in tensiune;
Rezolvare
a),
b) Identice cu cele
din aplica(ia 6.1.
c), d) Vezi
fig. 6.10b, respectiv
6.10c.
e) Rezistenla de
intrare
se
determind cu
relalia:
,
-ri=
R",
ll
lh,.
+(h,.+ l).R,.l =
,t 't ':'
=9,82=
lOko
,,,-T-,'BBllLrtieT\"{e 1t,t lrE)
10+54j.g
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
9/15
Amplificatoare de semnal
mic cu tranzistoare bipolare
gi
tranzistoare unipolare
Amplificarea in tensiune se determind
cu
relalia
(6.11):
au=b=-
,
&
=-
-- -=-0,737
=-0,74
'
u,
I
+R"
|
+5.4
g^_40
6.3.3.
Etajul
de
amplificare
cu
TB
in
conexiunea colector
comun (CC)
sau
repetor
pe
emitor
in fig. 6.11 sunt ilustrate: schema
de
principiu,
schema de c.a.
gi
schema
echivalenti la semnal
mic,
frecvenfe medii
pentru
un
etaj de amplificare cu TB in conexiunea
colector comun. Etajul este cunoscut
qi
ca
repetor
pe
emitor deoarece, uzual,
amplificarea in tensiune este
1, tensiunea de la intrare fiind
repetatl la
ieqire,
Rezisten{a de
intrare
Raa
=(R,
llR,)=+tt
,t'
,ri.r
-
7
=
h,"
t
(h
r"
+
l).
(R,
ll
R.)
th
R,=L-Ruo
R,..t.:Ra,
]lh"+(h,,+1)
(R.,
llR.)l
lt
Rezistenta de
iegire
(6.13)
(6.r4)
(6.1s)
,
u,
I
-t,,,.,^
^
I
l\ r
-
|
-
=
r.
i,,_o
-1h,,
+ll.i^
g,,,
I
R
=Ll =RrllR,,r=R,,,=l
/"
'
=o
8"'
Ri
R,,-
c)
R"r R"
Fig.
6.1 1.
Etaj
de
amplificare
cu
TB in
conexiunea CC: a)
schema de
principiu;
b) schema de c.a.;
c) schema echivalenti
la
semnal
mic,
frecvenfe
medii.
l+'
5
I
hi"
hi.
ir,
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
10/15
Dispozitive
electronice
gi
electronici
analogicd
Amplificarea in tensiune
(6.16)
8,
Dacd se indeplineqte
condilia:
-1-
..
(R,
ll
R,
)
rezultd.: au
=
|
E^
Ca
urmare, tensiunea de iegire
este
egale cu cea de intrare, adicd
se
repetA la iegire tensiunea de
la intrare,
de
unde
qi
numele etajului: repetor pe emitor.
Caracterizarea etajelor de amplificare cu TB in conexiunea CC:
.
rezistenfl de intrare mare
(multe
zeci
de
kO
-
sute
de
kO);
.
rezisten [ de iegire foarte mic6, uzual de ordinul
zecilor
de
O;
.
amplificare in tensiune subunitard,uzualtinzdnd cdtre
1;
.
amplificare
in
curent
moderatl, uzual de ordinul zecilor.
Aplicafia
6.3
Pentru circuitul din fig. 6.1Ia se cunoaEte:
Vcc:
12 V,
R1
:
&:
100 kQ, Re:5 kQ, Rp:
1
kQ;
C1
gi
C2
sunt C-
la frecvenla
de lucru; T
(hr.:
Bp:
100,
Vss:0,6
V,Icso:0,
ho.:
h*:0).
Se
cere:
a) PSF-ul
9i
regimul
siu
de
funclionare
pentru
T;
b) Parametrii dinamici
pentru
T;
c) Schema electric[ de curent alternativ;
d) Schema electricd echivalentd la semnal mic
gi
frecvenfe medii;
e)
Parametrii de
circuit
in
curent alternativ:
rezistenta de intrare, rezistenfa de iegire
gi
amplificarea
in
tensiune.
Rezolvare
a) Curentul de colector
se
determinl,calaaplicalia6.l.
4
= -0,
Tou-Y- r)
-
100'(6-0,6)
:',9i3mA=rmA
Ruu+(Fr+t).n,
5o+lol.5
vce
:vcc
-
Rn.Ir:12-5.1:1V
T
(Vss:
0,6
V,
Vcp:7
V
9i
Ic
=
1
mA)
se
afld in regiunea
activ6.
normald
(RAN).
b)
Parametrii
dinamici:
8-
-
40'Ic
:40'l:40
mAlV
h,"
=b=
ry
=2,5
k{)
'9.40
c), d) Vezi fig.
6.lla,
respectiv 6.11b.
e) Rezistenla de
intrare se determini
cu relafia
(6.13)
R,,r:lhn+(hf"+1).(Ru
llRrl=
2,5+I0l
+=
86,67 H)
5+l
R,=?=Rru
ll
*,.,
=*4*=3r,irtc{)
i,
50
+86,67
^
_ro
_
(hr,+l)
,,
(Ru
llR.)
(fi,
llRr)
"
-
\- h'lb{hr"+l\U\RtlI|t
=
t
*(O,
ilO)
10
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
11/15
Amplificatoare de semnal
mic
cu tranzistoare
bipolare
gi
tranzistoare unipolare
Uti lizend
relaf
ia
(6.
I
4)
se determ
in L r ezistenla de ie
gire
:
,
a.
I
&
=I"l
=R,
ll
Ror
=1=*=
o,o25kt>=25e)
"
iolu,=o
Dtt
ot
s+I
40
40
Arnplificarea in
tensiune
se
determind
cu
relalia
(6.16):
a.= -o-
-(RrllR.)
-
0.833
=0.971
"
,,
1+(R,
llR.)
0,025+0,833
O
bm
6.3.4.
Etajul de amplificare cu TB
in
conexiunea
bazi comunl
(BC)
in fig. 6.12 sunt ilustrate: schema
de
principiu,
schema
de c.a.
qi
schema echivalenti
la
semnal
mic,
frecvenle medii
pentru
un etaj de amplificare
cu TB in conexiuneabazd comunS.
Rezisten{a de intrare
Ruu=(R1
llRr)=++,
R,,r=+r=ffi=l
v .1.
I
*,
=
;
=
Rrr
ll
R,.r
=
Raa
llCL)
=
-:-
6.17\
Rezisten{a de iegire
R.=r
:(4,.1),R.
=R,
l,
,,
0
Dacd R6 nu apar{ine circuitului,
atunci rezistenfa
de
iegire este
(ft
)
Amplificarea
in tensi unc
r',.
-ht,'it,'(RF
Rr
llh,-,.t
I
Lr,
=
-
=g,,,.{R,
llRr
)
l',
-
nt,'lb
(6.18)
(6.19)
R1
T",
a)
r
Rl
c)
Ro,r Ro
Fig. 6.12 Etaj
de amplificare
cu TB in conexiunea
BC: a) schema
de
principiu;
b) schema
de c.a.;
c) schema
echivalentd
la semnal
mic,
frecvenfe
medii.
b)
io
h,.
ib
-r
Ri,r
R;
11
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
12/15
Dispozitive
electronice
gi
electronicl
analogici
Se observ[
ci
expresia
amplificdrii in tensiune este
identicd cu cea
a
conexiunii
EC, cu
excepfia
semnului.
Amplifrcarea in
curent
^
_io
_i" i,
io
_ RE
hJb
Rc
Rc
o'=;=;;
+=-;*
w,
^*-"=-iA
6'20)
De remarcat cd
a1
este
subunitar[.
in
concluzie,
etajele de amplificare cu
TB in conexiunea BC se
pot
caracteriza
astfel:
.
rezistenli
de intrare micd
(zeci
de O
-
sute de Q);
o
rezistenfd
de iegire moderatS, uzual de ordinul
kQ
(dacd
Rc nu aparline
circuitului, atunci rezisten{a
de
iegire
este
de ordinul
zecilor de kO);
.
amplificare in tensiune mare, uzual de ordinul
multe zeci
p6nd
la
c6teva
sute;
o
amplificare
in curent subunitar[.
Aplica{ia 6.4
Pentru circuitul din fig. 6.l2ase
cunoagte:
Vcc:
12 V, Rr
:
&:20
kO,
fu:4
ke), RE: 5,4 kf),
Rr:4 kf);
C1, C2
9i
C3
sunt C-
la
frecvenfa
de lucru;
T
(ho:
Pr
=
100, VnB:0,6 V, Icso:0,
ho"
=
h..:
0).
Se
cere:
a) PSF-ul
gi
regimul sbu
de
funcfionare
pentru
T;
b) Parametrii dinamici
pentru
T;
c)
Schema
electricd de curent alternativ;
d) Schema electricl echivalent6
la semnal mic
ai
frecvenle medii;
e) Parametrii de circuit in curent
alternativ: rezistenla de intrare,
rezistenla de ieqire, amplificarea
in
curent
qi
amplificarea in tensiune;
Rezolvare
a)
in
curent
continuu, circuitul este identic cu cel din
aplicalia 5.1 . Rezult5:
T
(V"r
=
0,6 V, Vcr
=
2,6Y
qi
Ic
=
I mA)
se
afl[
in RAN.
b) Parametrii dinamici sunt identici cu cei din aplicafia 5.1
:
g,
=
40
mA
I
V
qi
14"'
=
2,5 ke)
c), d) Schema de c.a.
gi
schema echivalentd
la semnal mic, frecven,te
medii
sunt
prezentate
in fig.
6.12b, respectiv 6.12c.
e)
R,=\=l
=*=o,o2st*>=25c1.
'i,g,40
R,=+l
=h;:ll&=&
=4td),
,o
lu,=o
au
=b
=
g,'
(Rzll'jRr)
=
4o'2
:
8o
yi
,,= s---
ou,
:r-.
Rc
=-
t'0.,
*+:-0,4928
i,
Ru+R,,,
hn+l
R.+R, 5,4+
101
4+4
40
12
'|(
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
13/15
Amplilicatoare de
semnal
mic cu tranzistoare bipolare
gi
tranzistoare unipolare
6.4. Etaje de amplificare cu TEC-MOS
in aceast[ secfiune se va
prezenta
o sintez[ a etajelor de
amplificare cu un singur tranzistor TEC-
MOS
(cele
cu TEC-J sunt similare), clasificate dupd tipul de conexiune
a
dispozitivului:
.
conexiunea surs[ comun
(SC);
.
conexiunea
sarcin[ distribuitd (SD);
.
conexiunea dren[ comun
(DC);
.
conexiunea
poartd
comund
(GC).
5.6.1.
Etajul
de
amplificare
cu TEC-MOS
in
conexiunea
sursl
comunl
in fig. 6.12
qi
6.13
(aplicafia
5.8) sunt ilustrate: schema
de
principiu,
respectiv schema de c.a.
gi
schema echivalentd la semnal mic, frecvenle
medii
pentru
un etaj
de
amplificare cu
TEC-MOS
cu
canal
n
indus,
in
conexiunea
surs6
comun6. Expresiile
pentru parametrii
acestui amplificator sunt:
5.6.2. Etajul de amplificare cu
TEC-MOS in conexiunea sarcinl distribuitd
Daci
la etajul anterior
lipsegte
C3,
atunci
dispozitivul
este
in
conexiunea
SD.
Parametrii
acestui
etaj
vo
b)
Ro
5ko
v,,
or:-:
yt
R,
:
-v'
:
R.
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
14/15
Dispozitive electronice
gi
electronicfl analogici
5.6.3. Etajul de amplificare cu
TEC-MOS in
conexiunea
drend comuni
in
fig. 6.14a
gi
6.14b sunt ilustrate: schema de
principiu,
respectiv schema
de
c.a.
pentru
un etaj de
amplificare cu
TEC-MOS
cu canal
n indus,
in
conexiunea drend comunS. Pentru
parametrii
acestui
amplificator
se
oblin
expresiile:
Cs
vin
o-l
Fig.6.l4
Etaj de amplificare cu
TEC-MOS in
conexiunea drend comund:
a) schema
de
principiu;
b)
schema de
c.a.
5.6.4.
Etajul de amplificare cu TEC-MOS in conexiunea
poartd
comuni
in fig.
6.15a
gi
6.15b sunt
ilustrate: schema de
principiu,
respectiv schema de c.a.
pentru
un
etaj
de
amplificare cu
TEC-MOS cu canal n indus,
in
conexiunea
poartf,
comuni. Pentru
parametrii
acestui
amplificator
se
oblin expresiile:
v
R,
--
+
=
R,;,;
-
R,
lR'
lt
ull
R,-..: fr.i-
too
't, 6il1 bltl
l
R.. IR,
,\
I
--l.
8/16/2019 Material Pentru Electronica Analogica
15/15
Amplificatoare
de semnal mic cu tranzistoare
bipolare
Ei
tranzistoare
unipolare
u,
=b=
g,.(RrllR)
(6.32)
yi
in
tabelul 5.1 s-au comparat
parametrii
etajelor
de
amplificare cu TEC-MOS
in
cele
patru
conexiuni.
Pentru rezistenfa
de iegire
s-a
considerat
in
parantezdcazul
in care rezistorul conectat in drend nu
apar,tine
circuitului.
Tabelul5.l.
Conexiunea
R Ro
av
ar
SC
foarte mare
moderatd
(mare)
moderati foarte
mare
SD
foafte mare moderatd
(mare)
mtca
foarte mare
DC foafte
mare
mlca
