Teema 6. Analoogelektroonika lülitused M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf, lk 60...85) - Transistor kui pidevatoimeline võimenduselement. - Võimendusaste üksiktransistoriga (bipolaartransistor ühise emitteriga ja väljatransistor ühise lättega lülituses). - Tööpunkt (ehk reziim) ja staatiline ning dünaamiline koormussirge. - Astmete aseskeemid. - Pingevõimendustegur ja sisendtakistus. - Järgurid, nende pingevõimendustegur ja sisendtakistus. - Ühise baasiga aste. - Astmetevaheline sidestus mitmeastmelises võimendis. - Tagasiside võimendites. - Tagasiside tüübi mõju võimendi põhiparameetritele. - Bipolaartransistori töö lülitireziimis. - Stabiilse voolu generaatorid. Käesoleva teksti sisujaotus: 6.1 Võimendid: mõiste, liigitus ja põhiparameetrid 6
on siis võimsuse hajumine (W)? 0,35 18. CE võimendis tekitab baasi voolu muutus 0,1 kuni 0,5 mA muutuse kollektori voolus 15 kuni 60 mA. Millist suurust näitab ? 135 19. Transistori baasi vooluks mõõdetakse 5 mA, kui emitteri vool on 30 mA. Mida näitab siis kollektori vool? 25 20. Kui kollektori vool suureneb, mida teeb siis vooluvõimendustegur? Suureneb 21. Millistes reziimides ei tohi transistor töötada? . 22. Millist kahte bipolaartransitori ekstreemset töötingimust esindab koormussirge? Küllastus, läbilöög 23. Kuidas nimetatakse piirkonda, milles transistor töötab siis, kui baasi vool on väge väike? Läbilöög 24. Kuidas nimetatakse piirkonda, milles transistor töötab, kui kollektor ja emitter on lühistatud? Küllastus 25. Kuidas muutub kollektori vool aktiivpiirkonnas? Nõrgeb 26. Milline koormussirge osa on mõeldud normaalseks transistori võimenduseks? Alumina ja keskmine 27. Kui baasi toitepinge suureneb, kuhu liigub siis Q punkt koormussirgel? 28
2 2 2 1 R2 + C Analüüsime viimast seost. Kui RC<<1, siis U2m/U1m=1. Kui RC>>1, siis U2m/U1m=1/RC=1/ T, kus T(tau)=RC. ül = 1/T = 1/RC, mis on nn. murde ehk üleminekunurksagedus 1.24. Koormussirge transistoriga ahelale KOORMUSSIRGE. Vahend lihtsa mittelineaarse ahela reziimi leidmiseks. Lihtne mittelineaarne ahel: Reziim on voolud ja pinged rahuolukorras. Vahelduvpinged puuduvad, on vaid toide +E. Rml reziim on määratudvooluga I 0 ja pingega U0. E = I0R0 + U0, kus E ja R on const b ja a ja I on muutuja y ja U on muutuja x. Siit saame y = ax + b. siit same, et E = iR + u ongi koormussirge võrrand. Transistoriga ahel
See eeldab passiivsete ahelate tundmist ja oskust neid kasutada. Samuti vajatakse passiivahelaid signaalide ülekandel ühelt aktiivkomponenti sisaldavalt lülitusastmelt või moodulilt teisele, et sobitada astmete impedantse ja signaalinivoosid ning et vahelduvsignaalide puhul vajaduse korral mõjutada meile sobivas suunas signaali spektrit. Allteemad: Passiiv- ja aktiivkomponendid. Lineaarsed ja mittelineaarsed ahelad. Koormussirge ja muud graafilised meetodid. Mittehargnevad vooluahelad. Jadaühendus. Hargnevad vooluahelad. Rööpühendus. Takistuste segaühendus. Pingejagurid. Attenuaatorid. Läbivkoormus. Sildlülitus. Pingeallikad ja nende aseskeemid. Pingeallikate jada- ja rööpühendus. Elektriskeemid. 5.1.1. Passiiv- ja aktiivkomponendid Elektroonikas kasutatavaid passiivkomponentidel (ka: elementidel, seadistel)
Rv := Rv = j 83.333 ( IKj+ 1 - IKj) 10- 3 83.333 Ek := 4.5 71.429 Ek Rk := Rk = 100 -3 45 10 Vastused 1. Tööpunkti paikapanekuks tuleb valida sisendvoolu väärtuseks 30/0,5=60 mA 2. Koormussirge valikust sõltub vastava transistori poolt läbilastav võimsus. Tööpunkti valikust sõltub voolu ja pinge vahekord, näiteks ei tohiks valida tööpunkti vastavalt kas siis üle kõrgeima lubatava pinge või voolu.
1.3. Transistori kolm reziimi Transistori kui võimendi ülesandeks on anda võimendatud signaal tarbijale ja see tarbija lülitatakse reeglina kollektorahelasse kus ta kujutab endast koormustakistust. Sellist tööolukorda nimetatakse dünaamiliseks reziimiks kuna toimub kõikide voolude ja pingete üheaegne muutumine ja see rezhiim lahendatakse grafoanalüütiliselt kandes transistori väljundtunnusjoontele koormussirge mille asend sõltub koormustakisti väärtusest ja toitepingest. Seejuures igale sisendvoolu väärtusele vastav reziim on määratud koormussirge ja baasivoolule vastava tunnusjoone lõikepunktiga (joon.1.10). IC K
· väljund samas faasis sisendiga · suur sisendtakistus · väike väljundtakistus · lõppvõimendites · koormuste lülitamine (lamp, relee) Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 31 ÜE lülituse tunnusjooned, koormussirge Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 32 Transistori pere Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 33 Ohm'i seadus · U=I*R (pinge U on IRmus kui säraka vastu näppe saab). Sügis 2010 Praktilise elektroonika loeng 34 VK (veidi keerulisem) Rx_y = ? Ra_b jne = 1000 oomi http://www.physics.ucsb
Integreeriva ahela ASK ja FSK: ül on n n murde- ehk üleminekusagedus. 58 Koormussirge Vahend lihtsa mittelineaarse ahela (sidu) reziimi leidmiseks. Lihtne mittelineaarne ahel. Reziim on voolud ja pinged rahuolukorras. Vahelduvpin- ged puuduvad, on vaid toide +E. Mittelineaarse elemendi Rml reziim on määratud vooluga I0 ja pingega U0. E = I0R + U0 muutujaX Y = ax + b const1=yconst2 + x const1 muutujaY const2 Sirge, s h koormussirge, väljajoonistamiseks on vaja tea- da 2 sirge punkti: Valime: 1) u = 0, siis i = E/R (lühis) 2) i = 0, siis u = E (tüh.jooks) 59 5. Analoogelektroonika lülitused 5.1. Elektrisignaali võimendamine Transistor kui pidevatoimeline võimenduselement Võimendite liigitus esimeses lähenduses tööreziimi järgi: 60 Võimendusaste: VE võimenduselement
JOONIS 4.10 4.8. Transistori kolm reziimi Transistori kui võimendi ülesandeks on anda võimendatud signaal tarbijale ja see tarbija lülitatakse reeglina kollektorahelasse kus ta kujutab endast koormustakistust. Sellist tööolukorda nimetatakse dünaamiliseks reziimiks kuna toimub kõikide voolude ja pingete üheaegne muutumine ja see reziim lahendatakse grafoanalüütiliselt kandes transistori väljundtunnusjoontele koormussirge mille asend sõltub koormustakisti väärtusest ja toitepingest. Seejuures igale sisendvoolu väärtusele vastav reziim on määratud koormussirge ja baasivoolule vastava tunnusjoone lõikepunktiga (joon.4.11.). . K K K E E 49 E B B B IC IC IC IB IB E/RC R C +E IC IB U CE IC UCEsat E UCE IB4 IB3 IB2 IB1 IB0 Küllastusreziim Aktiivreziim Sulgereziim B A IB JOONIS 4.11. :
JOONIS 4.10 4.8. Transistori kolm reziimi Transistori kui võimendi ülesandeks on anda võimendatud signaal tarbijale ja see tarbija lülitatakse reeglina kollektorahelasse kus ta kujutab endast koormustakistust. Sellist tööolukorda nimetatakse dünaamiliseks reziimiks kuna toimub kõikide voolude ja pingete üheaegne muutumine ja see reziim lahendatakse grafoanalüütiliselt kandes transistori väljundtunnusjoontele koormussirge mille asend sõltub koormustakisti väärtusest ja toitepingest. Seejuures igale sisendvoolu väärtusele vastav reziim on määratud koormussirge ja baasivoolule vastava tunnusjoone lõikepunktiga (joon.4.11.). IC IC K Küllastusreziim IB
Transistori omadusi kajastavale väljundtunnusjoontele kanname koormustakistusest sõltuva koormussirge, mille kaks punkti on piirreziimide abil lihtsalt määratavad. Kui Ic = 0, siis on kollektori ja emitteri vaheline pinge võrdne toitepingega s.t. UCE = E ja võime märkida punkti kollektorpinge teljel. Kui aga transistori takistus on null, siis läbib ahelat vool E / Rc ja saame punkti kollektorvoolu teljel. Nende punktide ühendamisega saamegi väljundtunnusjoontel koormussirge millele peavad vastama kõik transistori ja koormustakistuse järjestiklülituse reziimid.. Selliselt on konstrueeritud joonisel 6.24 toodud dünaamilised väljundtunnusjooned. Joonis 6.24. Transistoril on võimalik kolm tööreziimi. Kui Ic = 0, on transistor suletud ja see on transistori sulgreziim {cutoff region). Suurendades baasivoolu, tekib nn. lineaar-ehk võimendusreziim {active region), kus sisend- ja väljundvool on peaaegu lineaarses sõltuvuses
Vastavalt pnp ühendatakse enamasti nii, et emitter on positiivse ja kollektor negatiivse potentsiaaliga baasi suhtes. 13. Ühise emitteriga võimendusastme parameetrid ja alalisrezhiimi [vaata | seadmine. muuda] Astme parameetrid ja tunnusjooned. Pingevõimendustegur ja sagedustunnusjoon. Faasitunnusjoon. Amplituudtunnusjoon. Mittelineaarmoonutuste tegur. Koormussirge kandmine tunnusjoontele. Ühise emitteriga võimendusastme põhimõtteskeem. Pingejagaja R1-R2 otstarve. Kollektortakisti Rk ja erladuskondekate C1, C2 otstarve. Baasivoolu leidmine transi sisend-tunnusjoonelt. Pingevõimendusteguri K0 sõltuvus skeemielementidest ja transi -st. Tagasiside tekitamine emittertakisti Re abil. Pingevõimendustegur v2 K= v1 kus v2 on astme vahelduv väljundpinge, v1 on astme vahelduv sisendpinge.
Rakenduselektroonika Sisukord Sisukord ....................................................................................................................... 1 1. Võimendid ................................................................................................................ 3 ...
Vaadeldav lülituses saadakse ülalt piiramine siis kui stabilitron läheb stabiliseerimis reziimi sel juhul piiramisnivoo = stabiliseerimis pingega. Alt piiramine saadakse siis kui stabilitron läheb pärisuuna reziimi ja siis on nagu tavalisel paraleelpiirikul 0,7 V Piiravad võimendid Võimendus astet on võimalik viia piiramisreziimi 2 juhul 1. Kui transistor tüüritakse sulgereziimi 2. Kui transistor tüüritakse küllastusse Mõlemal juhul on vajalik sobiva koormussirge ja tööpunkti valik punktis B saabub sulge reziim, transistor sulgub ja edasisel sisendpinge muutumisel väljundpinge enam ei muutu. Piiramisnivoo on määratud sisendpinge suhtes tööpunkti A ja sulgereziimi pingete vahega. Küllastusreziim tekib punktis C kus edasine sinesndvoolu suurenemine enem väljundvoolu ega ka väljundpinget ei mõjuta. Piiravate võimendite kasutamisel tuleb arvestada, et tegemist on ikkagi võimendusastmega st väljundpinge on suurem kui sisendpinge
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
