5. Nastavení pracovního bodu nelineárního dvojbranu
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
,
.
Zavedením diferenciálních h parametrů potom můžeme zapsat změnu závislých veličin dvojbranu
,
,
kde jsou:
- vstupní diferenciální odpor nakrátko v bodě P při , tj. při ,
- zpětný diferenciální napěťový přenos naprázdno v bodě P při , tj. při ,
- zpětný diferenciální proudový přenos nakrátko v bodě P při , tj. při ,
- výstupní diferenciální vodivost naprázdno v pracovním bodě P při , tj. při
Obr. 5.3 Diferenciální parametry nelineárního dvojbranu
Chápeme-li změny polohy pracovního bodu P jako projev střídavých složek obvodových veličin, můžeme diferenciály, tj. změny obvodových veličin nahradit právě střídavými složkami veličin a linearizované rovnice nakonec zapsat
,
,
kde jsou:
- vstupní střídavý (diferenciální) odpor nakrátko,
- zpětný střídavý (diferenciální) napěťový přenos naprázdno,
- zpětný střídavý (diferenciální) proudový přenos nakrátko,
- výstupní střídavá (diferenciální) vodivost naprázdno.
Jak již bylo zmíněno, tyto rovnice platí pro malé změny obvodových veličin. Na jejich základě potom můžeme sestavit malosignálový model tranzistoru. Dosazením do těchto rovnic za střídavé složky, vyjádřené rozdílem příslušné obvodové veličiny a její stejnosměrné složky, dostaneme rovnice úplného linearizovaného modelu bipolárního tranzistoru
,
,
které po jednoduché úpravě můžeme zapsat ve tvaru
,
,
kde
,
.
Tento obvodový model je platný pro všechna zapojení tranzistoru (SE, SC, SB), která se však liší hodnotou střídavých (diferenciálních) parametrů h, z tohoto důvodu se h parametrům přidávají kvůli rozlišení k indexu podle způsobu zapojení malá písmena e, c, b. Jsou-li tato písmena velká, jedná se o parametry stejnosměrné, jak již bylo zmíněno výše.
Nakreslete náhradní obvodové schéma úplného linearizovaného modelu bipolárního tranzistoru.
♦
Postup sestavení obvodového modelu je stejný jako u modelu dvojbranu se smíšenými h parametry. První rovnice linearizovaného dvojbranu je
,
kterou modelujeme v duchu 2. Kirchhoffova zákona sériovým řazením nezávislého stejnosměrného zdroje o hodnotě , rezistoru o hodnotě a řízeného zdroje napětí o hodnotě . Druhá rovnice linearizovaného dvojbranu je
,
kterou modelujeme v duchu 1. Kirchhoffova zákona paralelním řazením nezávislého stejnosměrného zdroje o hodnotě , vodivosti o hodnotě a řízeného zdroje proudu o hodnotě . Obvodový schéma tohoto modelu je na obr. 5.4.
Obr. 5.4 Úplné obvodové schéma linearizovaného modelu bipolárního tranzistoru, příklad 5.1
Stejnosměrný zdroj napětí se chová pro střídavý signál jako zkrat a stejnosměrný zdroj proudu jako rozpojená větev, takže pro střídavý signál platí náhradní schéma na obr. 5.5.
Obr. 5.5 Obvodové schéma linearizovaného modelu bipolárního tranzistoru pro střídavý signál, příklad 5.1