Základní zapojení tranzistoru jako dvojbranu (SE,SB,SC)

20.Základní zapojení tranzistoru jako dvojbranu (SE,SB,SC)

Díváme-li se na tranzistor jako na čtyřpól (dvojbran), lze jeho vlastnosti vyjádřit pomocí čtyřpólových rovnic.Ve většině případů jsou udávány parametry tranzistoru ve tvaru tzv. h-parametrů, neboli smíšených parametrů.

Soustava těchto rovnic má tvar:

Z těchto rovnic můžeme odvodit vzorce pro výpočet jednotlivých parametrů.

Vzorce pro výpočet jednotlivých parametrů h a jejich význam:

pro u2 = 0. Jedná se tedy vstupní odpor tranzistoru při výstupu nakrátko.

pro i1 = 0. Jedná se o zpětný napěťový přenos při vstupu naprázdno.

pro u2 = 0. Jedná se o proudový zesilovací činitel při výstupu nakrátko.

pro i1 = 0. Jedná se o výstupní vodivost tranzistoru při vstupu naprázdno.

Parametry h jsou střídavé parametry, určované v okolí pracovního bodu.

Při vysokých frekvencích nelze dobře dodržet definiční podmínky jednotlivých parametrů, protože měřící generátory i voltmetry mají vždy určitou kapacitu, která vstup nebo výstup zkratovává a není splněna podmínka vstupu naprázdno. Proto udává výrobce u vf tranzistorů parametry admitanční, které jsou definovány následovně:

Z těchto základních rovnic lze opět odvodí vzorce pro výpočet jednotlivých parametrů.Význam parametrů y je následující:

pro u2 = 0. Je to vstupní vodivost tranzistoru při výstupu nakrátko.

pro u1 = 0. Je to tzv. inverzní přenosová vodivost při vstupu nakrátko.

pro u2 = 0. Je to přímá přenosová vodivost při výstupu při výstupu nakrátko.

pro u1 = 0. Je to výstupní vodivost při vstupu nakrátko

Je vidět, že všechny definiční podmínky parametrů vyžadují vstup nebo výstup nakrátko, což se snadno realizuje pomocí kondenzátorů.

Tyto vf parametry udává výrobce obyčejně v grafech a to v polárních nebo v pravoúhlých souřadnicích. Mezi h-parametry a y-parametry existují jednoznačné vztahy pro vzájemný přepočet.

Tranzistorové zesilovače mohou pracovat ve třech možných zapojeních. V zapojení se společným emitorem (SE), společným kolektorem (SC) nebo se společnou bází (SB). V katalozích bývají uváděny pouze parametry pro zapojení se společným emitorem. Pro ostatní dvě zapojení se parametry přepočítají podle následujících vzorců:

Pro přepočet parametrů SE na SC a SB platí tyto vztahy:

h11C = h11e h12C = 1 - h12e

h21C = -(1+h21e) h22C = h22e

Ze známých h-parametrů lze vypočítat parametry zesilovače AU,Ai,r1,r2.

Zesilovací stupně s bipolárními tranzistory.

1) Tranzistorový stupeň se společným emitorem.

Společnou elektrodou vstupního a výstupního obvodu je emitor.

Napěťový přenos se určí z rovnic

Řešením rovnic dostaneme , kde

Pro RZ = 0 je

pro RZ → ∞ je

V praxi velmi často platí, že RZ « a « . Potom je napěťový přenos dán vztahem . Znaménko minus znamená, že výstupní napětí má opačné znaménko než napětí vstupní, čili že dané zapojení otáčí napěťovou fázi o 180º. Největší napěťové zesílení je u tranzistoru s velkým proudovým činitelem h21e a malým vstupním odporem nakrátko. Nejvyšší hodnota bývá řádu stovek až tisíců.