5. Nastavení pracovního bodu nelineárního dvojbranu

♦

Vstupní impedance zatíženého kaskádního modelu dvojbranu je definována

,

když za kaskádní parametry dosadíme odpovídající hodnoty parametrů linearizovaných rovnic tranzistoru upravených do kaskádního tvaru viz tab. 3.1 v kapitole 3.3, dostaneme soustavu rovnic

,

,

kde platí

, , , .

Dosazením kaskádních rovnic dvojbranu do definice vstupní impedance dvojbranu získáme vztah

.

Výstupní impedanci tranzistoru určíme pomocí její definice, odvozené v kapitole 7.1, když analogickým způsobem jako u impedance vstupní, dosadíme za kaskádní parametry odpovídající hodnoty parametrů, tedy

.

Bipolární tranzistor je nelineární polovodičový prvek, jehož činnost je založena na tranzistorovém jevu, jehož podstata spočívá v tom, že velikost proudu procházejícího závěrně pólovaným přechodem je výrazně ovlivňována napětím resp. proudem propustně pólovaného přechodu. Vlastnosti tranzistoru jsou popsány sítí hlavních charakteristik: vstupní, výstupní, převodní a zpětně převodní. Vstupní a výstupní veličiny tranzistoru je výhodné rozložit na stejnosměrnou a střídavou složku. Stejnosměrná složka veličin tranzistoru definuje jeho pracovní bod a střídavá složka charakterizuje změnu jeho parametrů.

Linearizace jeho charakteristik v okolí pracovního bodu nám umožňuje modelovat bipolární tranzistor pro malé změny jeho obvodových veličin charakteristickými rovnicemi dvojbranu s diferenciálními (střídavými) parametry. V oblasti nízkých a středních kmitočtů jsou tyto parametry reálné a tranzistor modelujeme degenerováným odporovým dvojbranem, tedy trojpólem. Přenosy napětí, proudu a výkonu tranzistoru nazýváme rovněž činiteli zesílení a stejně jako jeho vstupní a výstupní impedance jsou obecně funkcí komplexních parametrů, zatěžovací impedance a vnitřní impedance budícího zdroje . Hodnoty parametrů závisí na způsobu zapojení tranzistoru.

1. V čem spočívá tranzistorový jev?

2. Jaký obvodový model dvojbranu používáme k modelování tranzistorového jevu a proč?

3. Proč rozkládáme vstupní a výstupní veličiny tranzistoru na stejnosměrnou a střídavou složku?

4. Která ze složek obvodových veličin definuje pracovní bod tranzistoru?

5. Která ze složek obvodových veličin je odpovědná za pohyb pracovního bodu tranzistoru?

6. Jak modelujeme změnu polohy pracovního bodu tranzistoru?

7. Jaký je účel linearizace charakteristik tranzistoru v okolí pracovního bodu?

8. V čem se liší náhradní obvodové schéma tranzistoru pro střídavé složky jeho obvodových veličin od náhradního schématu pro obě jeho složky obvodových veličin?

9. Pro jaké kmitočty můžeme považovat hodnoty parametrů tranzistoru za reálné?

10. Proč můžeme linearizovaný model tranzistoru modelovat odporovým dvojbranem?

11. Co rozumíme malosignálovým modelem tranzistoru?

12. Které definice činitelů zesílení znáte a jak jsou definovány?

13. Na čem závisí činitelé zesílení tranzistoru a jeho impedance?

14. Má vliv zapojení tranzistoru na hodnotu h parametrů tranzistoru?