ELEKTONIKA (BMEVIMIA7) Az ún. (normál) kaszkád erősíő. A kapcsolás: C B = C c = 3 C T ki + C c = C A ranziszorok soros kapcsolása mia egyforma a mnkaponi áramk (I B - -nak véve, + -re való leoszásával kaphaó T bázis-poenciálja, majd a,6 V-os BE - levonva, az emier-poenciálja, amiből Ohm-örvénnyel haározhaó meg a közös mnkaponi áram), emia g () = g () = g. - A feszülségerősíés (g = ): A = -g g g ( C x ) = -g ( C x ) T A FE A FB - A bemenei ellenállás: C E be = x x h E - A kimenei ellenállás: ki = C - A nagyfrekvenciás viselkedés: Bemenei kör: mivel a földel emieres T ranziszor erősíése i -, a C B C kapaciás csak kis mérékben (készeresére) ranszformálódik fel, ezér C be Kaszkád «C be FE, vagyis: be Kaszkád» b efe, ahol FE a szokásos, egyranziszoros földel emieres erősíőre al. Kimenei kör: lényegében azonos FE kimenei körével. Ezér a T alkalmazása akkor javíja a frekvenciamenee, vagyis csak akkor növeli meg a felső haárfrekvenciá, ha a bemenei áramkör a domináns (miközben az erősíés nem válozik). Fej5-6FrTelj-Ea 4
ELEKTONIKA (BMEVIMIA7) 6. fejeze TELJESÍTMÉNYEŐSÍTŐK Akkor beszélünk eljesíményerősíőről, ha a kimenei eljesíménye legalább kb. W. Alapfogalmak: - kivezérelheőség (a maximális kimenei ampliúdó: az eszköz működési haárai és a csaolás módja haározza meg) - felve eljesímény (a ápegységekből felve összes eljesímény): P f (vagy P ) - Kimenei eljesímény (a erhelésre leado eljesímény): P ki - disszipál eljesímény (egy ranziszoron): P d - haásfok: % Pki P f - a ermiks viszonyok számíása (hűőborda méreezése) A földel kollekoros erősíő haásfoka (levezeés nélkül) L L I C I C = = V S E E - op = 6 = 6.5 % op = 8,35 % - L I C - op = 5 % op = 5 % - L Fej5-6FrTelj-Ea 4
ELEKTONIKA (BMEVIMIA7) Psh-pll (ellenüemű) eljesíményerősíők - FE fokozaokkal: Fogyaékosságai: - lebegő mnkapon-beállíó áramkör, - a ápfeszülségekre ülee meghajó generáorok (közve len csaolás eseén), - Nagy kimenei ellenállás (áramgene - ráoros kimene). - - FK fokozaokkal komplemener emier-köveő B B T iki T ki Az elemzés egyszerűsíő felevései: - a ranziszorok komplemener párok azonos paraméerekkel, - I B =, - maximális kivezérlésnél a mnkapon engelyől engelyig mozogha, - sabil ápfeszülségek, - nincsenek emier-ellenállások. I C - A ranziszorok mnkaponjá az B generáorok állíják be. A beállíásól függően működési oszályokról beszélünk: A oszályú beállíás: a periódsidő %-ában folyik áram a ranziszorokon á. B oszályú beállíás: a periódsidő 5 %-ában folyik áram a ranziszorokon á. AB oszályú beállíás: a periódsidőnek öbb min 5 %-ában, de kevesebb min %-ában folyik áram a ranziszorokon á. Fej5-6FrTelj-Ea 4
ELEKTONIKA (BMEVIMIA7) A oszályú működés: A ranziszor mnka-egyenese: I C A működés időfüggvényei: I C ~ AC = CE A ranziszoroka az B generáorok a normál akív arományon belüli mnkaponba állíják be. A maximális kivezérelheőség érdekében a mnkapono a mnka-egyenes közepén vesszük fel, vagyis: IC =. Ha vezéreljük a fokozao, az egyik ranziszor árama növekszik, a másiké egyidejűleg csökken (példál poziív bemenei feszülség eseén az n-p-n ranziszor árama nő, a p-n-p-jé csökken), ami azzal egyenérékű, hogy ellenées irányú áramválozások szperponálódnak a mnkaponi áramokra. A erhelő ellenálláson az áramválozások összege folyik. A különféle eljesímények számíása: - Felve eljesímény: A periódsidőhöz képes hosszú idő álagában, minhogy az álagos áram IC I C I C I C i = -I C ( ) = állandó. P f = I C = - Kimenei eljesímény (a erhelésen): A kimenei feszülség csúcs-érékével () kifejezve: Pki = =. A különféle eljesíménye a relaív kimenei feszülség ( ) függvényében, a eljesíményeke is normalizálva: P Prel.5 P d rel P f rel Megállapíások: - A P f rel és a P ki rel görbék közöi ávolság a ké ranziszor együes disszipációjá adja meg (P drel ). - A disszipáció akkor maximális, ha nincs bemenei feszülség, és minél nagyobb a kivezérlés, annál kisebb. - A haásfok nő a kivezérléssel, és a maximális kivezérlésnél: max = 5 %. P ki rel Fej5-6FrTelj-Ea 43
ELEKTONIKA (BMEVIMIA7) B oszályú működés: A örésponos mnka-egyenes: S / L I C = A működés idődiagramjai: I C IC I ki = -I C ( ki ) AC = S ~ AC = S CE A ranziszorok mnkaponja a normál akív aromány és a lezárási aromány haárára van beállíva úgy, hogy az B generáorok feszülsége éppen a ranziszorok küszöbfeszülségével egyezik meg: B = BE. Bemenei feszülség jelenléében poziív bemenei feszülség eseén csak az n-p-n, negaív eseén pedig csak a p-n-p ranziszor veze áramo. Teljesíményviszonyok: - Felve eljesímény (működés közben): mos az ála g- áramo (I ) kell megadni a kivezérlés függvényében I Ezzel: Pf I V - A kimenei eljesímény (az A oszályhoz hasonlóan): P ki = Teljesímény-diagramok: P Prel /,5 Pki rel = Pd rel max Pf rel. Pd rel / A P f rel és a P ki rel közi ávolság mos is a P d rel -o adja meg. Bebizonyíhaó, hogy a P d rel -nak maximma van. A maximm helye: Az egy ranziszoron disszipál eljesímény maximma: Pd max.. A pillananyi eljesímény maximmá a mnka-egyenes ferde szakaszának középponjában kapjk (elér az álagos disszipációól):. Fej5-6FrTelj-Ea 44
ELEKTONIKA (BMEVIMIA7) Pd pill max.5 Ha lassan válozó bemenei jel előfordlha, amikor is a ranziszorok hőmérséklee a pillananyi eljesímény válozásai kövei, akkor a hűőborda méreezésekor a pillananyi eljesímény kell figyelembe venni. A B oszályban elérheő haásfok (maximális kivezérlésnél): max = 4 78 %. A B oszályú működés háránya: vázoljk fel Az - ranszfer karakerisziká! Vegyük számíásba, hogy a ranziszoron folyó áram növekedésekor az BE feszülség is növekszik. A ranszfer karakeriszika az A oszályban: I C, BE - B I C, -I C ( ki ) -I C A ranszfer karakeriszika görbe szakasza nlla-ámenei orzíás okoz. A orzíás csökkenheő az AB oszályban, ahol a ranziszorok mnkaponi áramá az A oszályú mnkaponi áram öredék részére állíjk be. A k orzíási ényező a mnkaponi áram függvényében: Az A oszályban a ranszfer karakeriszika lineáris az origó körül széles arományban. A ranszfer karakeriszika az AB oszályban: I C, k ki B, A I I AB C A C -I C Célszerű az AB oszály mnkaponi áramá az A oszály mnkaponi áramának %-ára beállíani ( opimális beállíás ). Fej5-6FrTelj-Ea 45