Elektronika 1. 4. Előadás



Hasonló dokumentumok
ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

Elektronika I. Gyakorló feladatok

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

Műveleti erősítők - Bevezetés

Attól függően, hogy a tranzisztor munkapontját melyik karakterisztika szakaszon helyezzük el, működése kétféle lehet: lineáris és nemlineáris.

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

A 2009-es vizsgákon szereplő elméleti kérdések

1. ábra A visszacsatolt erősítők elvi rajza. Az 1. ábrán látható elvi rajz alapján a kövezkező összefüggések adódnak:

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Földelt emitteres erősítő DC, AC analízise

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

Adatok: R B1 = 100 kω R B2 = 47 kω. R 2 = 33 kω. R E = 1,5 kω. R t = 3 kω. h 22E = 50 MΩ -1

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

III. félvezetők elméleti kérdések 1 1.) Milyen csoportokba sorolhatók az anyagok a fajlagos ellenállásuk alapján?

KÖZÖS EMITTERŰ FOKOZAT BÁZISOSZTÓS MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

Elektronika 11. évfolyam

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: A tranzisztor, mint kapcsoló

BUDAPESTI MŰSZAKI FŐISKOLA KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI FŐISKOLAI KAR AUTOMATIKA INTÉZET ELEKTRONIKA MINTAPÉLDÁK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A BIPOLÁRIS TRANZISZTOR.

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Teljesítmény-erősítők. Elektronika 2.

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők. Alapkapcsolások műveleti erősítővel.

Gingl Zoltán, Szeged, :44 Elektronika - Diódák, tranzisztorok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Tranzisztoros erősítő vizsgálata. Előzetes kérdések: Mire szolgál a bázisosztó az erősítőkapcsolásban? Mire szolgál az emitter ellenállás?

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Gingl Zoltán, Szeged, dec. 1

Bipoláris tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata

Tételek Elektrotechnika és elektronika I tantárgy szóbeli részéhez 1 1. AZ ELEKTROSZTATIKA ALAPJAI AZ ELEKTROMOS TÖLTÉS FOGALMA 8 1.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Műveleti erősítők alapkapcsolásai A Miller-effektus

IRODALOM. Elektronika

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Tranzisztoros erősítő alapkapcsolások vizsgálata

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila április 17.

MUNKAANYAG. Mészáros Miklós. Elektronikai áramkörök alapjai II. A követelménymodul megnevezése: Elektronikai áramkörök tervezése, dokumentálása

MODULÁRAMKÖRÖK ÉS KÉSZÜLÉKEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ANALÓG ÉS DIGITÁLIS TECHNIKA I

Elektronika Előadás. Mikroelektronikai félvezetők fizikai alapjai. PN átmenet, félvezető diódák. Diódatípusok, jellemzők, alkalmazások.

A u. u R. = i Tranzisztoros erősítők Az erősítő feladata, és fő jellemzői

Elektronika 1. (BMEVIHIA205)

i1. Az elektronikában alkalmazott mennyiségek SI mértékegységei és prefixei.

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

1.zh Kösse össze a két oszlop egy-egy összetartozó fogalmát! pozitív visszacsatolás

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Teljesítményerősítők ELEKTRONIKA_2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

2.A Témakör: A villamos áram hatásai Téma: Elektromos áram hatásai vegyi hatás hőhatás élettani hatás

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Az ideális feszültségerősítő ELEKTRONIKA_2

Integrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ GYAKORLATI VIZSGA MINTAFELADATOK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Elektronika II. 4. mérés. Szimmetrikus differencia erősítő mérése

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

Oszcillátor tervezés kétkapu leírófüggvényekkel

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Versenyző kódja: 7 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

51. A földelt emitteres kapcsolás és munkaegyenes, munkapont

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Versenyző kódja: 31 15/2008. (VIII. 13) SZMM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny

Elektronika I. Dr. Istók Róbert. II. előadás

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27

Villamosságtan szigorlati tételek

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Analóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások

Áramtükrök. A legegyszerűbb két tranzisztoros áramtükör:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

Analóg elektronika Dr. Halmai, Attila

Átírás:

Elektronika 1 4. Előadás Bipoláris tranzisztorok felépítése és karakterisztikái, alapkapcsolások, munkapont-beállítás Irodalom - Megyeri János: Analóg elektronika, Tankönyvkiadó, 1990 - U. Tiecze, Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök, Műszaki Könyvkiadó, 1999 - Wersényi György: Híradástechnikai alkatrészek, 2004 - Borbély Gábor: Elektronika I, 2006 - Tony R. Kuphaldt: Lessons In Electric Circuits, Volume III Semiconductors, 2009

Bipoláris tranzisztor Bipoláris tranzisztorok áramköri jele és rétegrendje. Előfeszítések normál aktív üzemmódban: Bipoláris tranzisztorok működési állapotai:

Felépítés Elektronok mozgási iránya Különálló tranzisztor Integrált tranzisztor

Felépítés Planáris npn tranzisztor szerkezete és adalékprofilja

Bipoláris tranzisztor működési elve E B C Előfeszítés normál aktív üzemmódhoz Elektronok áramlási útvonala

Bipoláris tranzisztor működési elve a) rekombináció b) elektronos bázisáram c) záróréteget elözönlő elektronok d) a bázis-kollektor zárófeszültség felgyorsítja a zárórétegbe került elektronokat

Áramok bipoláris tranzisztorokban Kis amplitúdójú váltakozó áramú jelek esetén:

Bipoláris tranzisztorok karakterisztikái transzfer karakterisztika

Bipoláris tranzisztorok modellje Négypólus H-paraméterek (hibrid p) értelmezése.

Bipoláris tranzisztorok modellje Bipoláris tranzisztor H-paraméteres (hibrid p) fizikai helyettesítő képe. r BB : bázis-hozzávezetési ellenállás (5 50 W) r e : bázis-emitter dióda dinamikus ellenállása; U T = 26 mv. B, b: a bázisáramra vonatkoztatott áramerősítési tényező (kisteljesítményű tranzisztoroknál 50 500, nagy teljesítményű tranzisztoroknál 20 50); m: feszültség-visszahatási tényező (modern eszközöknél elhanyagolhatóan kicsi); g m : meredekség (10 500 ms).

Tranzisztormodell paraméterei rövidzári bemeneti impedancia: (kw nagyságrendű) üresjárati feszültségátvitel: rövidzári áramátvitel: üresjárati kimeneti admittancia: 10 100 ms

Bipoláris tranzisztorok munkapont-beállítása Bázisosztó ellenállásokkal Negatív soros áramvisszacsatolással Negatív párhuzamos feszültségvisszacsatolással

Közös emitteres kapcsolás Váltakozó áramú szempontból az emitter a földpotenciálhoz csatlakozik. Bemenő jel: bázis és föld között. Kimenő jel: kollektor és föld között. Jelleg: invertáló erősítő. Egyszerű npn tranzisztor-modellek: dióda-vezérelt ellenállás, illetve dióda-vezérelt áramforrás Egyenáramú karakterisztika

Közös emitteres kapcsolás Audio-erősítő bázis-előfeszítés nélkül Bázis-előfeszítéssel (munkapont-beállítás) Közelítő kisjelű feszültségerősítés:

Közös emitteres kapcsolás Közös emitteres erősítő fokozat és működési elve

Munkapont-beállítás

Kisjelű paraméterek Bázis-emitter ellenállás, Transzfer admittancia, Kollektor-emitter ellenállás, bemeneti ellenállás meredekség (g m ) kimeneti ellenállás

Ebers-Moll modell

Transzportmodell Transzportáram:

Gummel-Poon modell

Gummel-Poon modell az emitterdióda bázisárama a kollektordióda bázisárama az emitterdióda kúszóárama a kollektordióda kúszóárama kollektror-emitter transzportáram a szubsztrát-dióda árama bázis hozzávezetési ellenállás kollektor hozzávezetési ellenállás emitter hozzávezetési ellenállás az emitterdióda záróréteg-kapacitása a kollektordióda külső záróréteg-kapacitása a kollektordióda belső záróréteg-kapacitása a szubsztrát-dióda záróréteg-kapacitása az emitterdióda diffúziós kapacitása a kollektordióda diffúziós kapacitása

Early-hatás B 0 (U BE ) az U CE = 0 hoz extrapolált egyenáramú áramerősítés. Early-hatás. Magyarázata: az U BE és U BC feszültségek befolyásolják az effektív bázisréteg vastagságát és ezáltal a transzportáram (I T ) nagyságát: Az Early-feszültség: a záróirányú telítési áram

Közös emitteres kapcsolás hidegített emitterellenállással Feszültségerősítés: Áramerősítés: Az alkalmazott frekvenciatartományon a kondenzátorok és a tápfeszültség-forrás rövidzárnak tekinthetők. C be : bemeneti csatoló kondenzátor; C ki : kimeneti csatoló kondenzátor; C e : hidegítő kondenzátor. A hidegítés miatt az R e negatív áram-visszacsatolása csak egyenáramú szempontból érvényesül. Terhelőellenállás: szobahőmérsékleten U T = 26 mv

Közös emitteres kapcsolás nem hidegített emitterellenállással R E negatív áram-visszacsatolása váltakozó-áramú szempontból is érvényesül.

Közös kollektoros (emitterkövető) kapcsolás Váltakozó áramú szempontból a kollektor (a tápfeszültség-forráson át) a földpotenciálhoz csatlakozik. Bemenő jel: bázis és föld között. Kimenő jel: emitter és föld között. Jelleg: neminvertáló áramerősítő. A kimeneti feszültség követi a bemeneti feszültség értékét, levonva a bázis-emitter dióda állandó nyitófeszültségét. Egyenáramú karakterisztika

Közös kollektoros (emitterkövető) kapcsolás Emitterkövető erősítő bázis-előfeszítéssel (munkapont-beállítás) Áramerősítés: b: a tranzisztor kisjelű áramerősítési tényezője.

Közös kollektoros (emitterkövető) kapcsolás

Közös bázisú kapcsolás A bázis a földpotenciálhoz csatlakozik. Bemenő jel: emitter és föld között. Kimenő jel: kollektor és föld között. Jelleg: neminvertáló feszültségerősítő. Egyenáramú karakterisztika Kis amplitúdójú váltakozó áramú jelek esetén:

Közös bázisú kapcsolás

Miller-elv

Kaszkód kapcsolású erősítő Nagyfrekvenciás alkalmazásoknál bír jelentőséggel: - a földelt emitteres erősítőnek kisebb a sávszélessége a Miller-elv miatt megnövekedett hatású kollektor-bázis kapacitás miatt; - a földelt bázisú erősítőnek alacsonyabb a bemeneti impedanciája (pár tíz W). Földelt bázisú Földelt emitteres Kaszkód A földelt emitteres fokozat terhelő ellenállása a földelt bázisú fokozat bemeneti ellenállásával egyenlő (1 ma emitteráramnál 26 W), így feszültségerősítése közel 1. A földelt bázisú fokozat biztosítja a feszültségerősítést. A kapcsolás a földelt emitteres fokozat közepesen nagy bemeneti ellenállásával rendelkezik.

Kaszkód kapcsolású erősítő Kaszkód Közös emitteres Jelalakok Bode diagramok

Kaszkód kapcsolású A osztályú RF erősítő