1.10 Charakterystyki obciążeniowe i strojeniowe rezonansowych
Transkrypt
1.10 Charakterystyki obciążeniowe i strojeniowe rezonansowych
EiT Vsemestr AE Układy radioelektroniczne 1/7 1.10 Charakterystyki obciążeniowe i strojeniowe rezonansowych wzmacniaczy mocy 1.10.1. Charakterystyki strojeniowe U output C2 Ico, Ic1,Uc , P0 ,P1, Pc, η = f(f) ǀZǀ U in ic poza rezonansem f Ec P0, P1, Pc, η Uc, Ico, Ic1 f f frez C3 + _ Eb _ + Ec Uce uce sat frez L1 ~ C1 w rezonansie frez C T L EiT Vsemestr AE Układy radioelektroniczne 2/7 1.10. Charakterystyki obciążeniowe. Ico, Ic1,Uc , P0 ,P1, Pc, η = f(Ro) ic, ib ic ic U output C2 C T U in L1 ~ C1 L Eb C3 + _ Eb _ + Ec Ic1, Ic0, Uc 1 2 3 Stan niedowzbudzony 4 5 Stan przewzbudzony P0, P1, Pc,η 1 2 3 4 5 ebe ece sat Ec ece EiT Vsemestr AE Układy radioelektroniczne 3/7 1.11 Praca wzmacniacza mocy w zakresie wielkich częstotliwości Ładunkowy model zastępczy tranzystora B’ – baza wewnętrzna Cje,Cjc – pojemności złączowe e-b oraz b-c (spolaryzowane zaporowo) Cb’e – pojemność dyfuzyjna złącza spolaryzowanego w kierunku przewodzenia, zazwyczaj Cb’e»Cjc gb’e – konduktancja złącza b-e Ccp rbb’- rezystancja rozproszenia obszaru bazy Lb rb’b B’ B Ccp – pojemność konstrukcyjna baza-kolektor Cjc Szł – nachylenie charakterystyki złącza B’-E Cje g'be Lb,Lc – indukcyjności doprowadzeń Cb’e re – rezystancja obszaru emitera rc – rezystancja obszaru kolektora re Do dalszej analizy przyjmujemy uproszczenia • Brak indukcyjności doprowadzeń • Brak rezystancji obszarów emitera i kolektora • Wartości pojemności zostają uśrednione • Cb’e»Ccp, Cjc (brak Ccp oraz Cjc) • Obciążenie bardzo małe – przyjmujemy zwarcie E rc ic=Szł Ube tranzystor idealny Lc C EiT Vsemestr AE Ccp rb’b B Układy radioelektroniczne rc B’ Praca wzmacniacza w klasie A – parametry wzmocnienia C Cjc g'be ic=Szł Ube Cb’e Ic1 S Dla pulsacji granicznej: S1 = 10 ; S10 = g m ≅ 2 ωT = ωβ ⋅ β 0 S1 = S10 1+ j ω ωs S1 = E E S1 = β0 rb'b + rb'e rb'b + rb'e rb 'b β= I c1 - nachylenie charakterystyki dla 1-ej harmonicznej Ub S10 ω 1+ j ωs ; S10=gm; ωs – pulsacja gr. 3dB r +r , gb 'e = ω ⋅ Cb 'e ; ωs = ωβ ⋅ b 'b b 'e (zawsze ωs > ωβ ), rb 'b Wielka częstotliwość - rb 'e = ωs = ωβ ⋅ 4/7 1 ω ⋅ Cb 'e β0 1+ j ω ωβ β0 = α0 1 − α0 ωT = ωβ ⋅ β 0 EiT Vsemestr AE Układy radioelektroniczne 5/7 Praca wzmacniacza w klasie A – analiza impedancji wyjściowej B Ccp rb’b rc B’ C Cjc Zwyj ic=Szł Ube g'be Cb’e E E Ri Cc Dla wielkich częstotliwości (w.cz) mamy Ri = 1 ωT ⋅ Cc Zwyj Ccβ0 1 1 〈〈 , w schemacie zastępczym pojawia się Cc = Ccp + C jc ω ⋅ Cb'e ω ⋅ Ccp EiT Vsemestr AE Układy radioelektroniczne Praca wzmacniacza w klasie B B zb’b Stan aktywny: Ca = Cb ' e + Cc Stan zatkania: Co 〈〈 Ca C odcięcie aktywny E Ca ic=Szł Ube Co E 6/7 EiT Vsemestr AE Układy radioelektroniczne 7/7 Praca wzmacniacza w klasie B - wnioski 1. Napięcie sterujące występujące na złączu wewnętrznym tranzystora jest niesinusoidalne 2. Ze wzrostem częstotliwości pracy amplituda napięcia Uzł oraz maksymalna wartość impulsu prądu kolektora icmax maleją 3. Kąt odcięcia prądu kolektora zwiększa się (Θw.cz>Θm.cz), rośnie składowa stała prądu kolektora, maleje moc wyjściowa oraz maleje sprawność 4. W przypadku pracy poza obszarem załamania charakterystyki wzmocnienia (wzmacniacz szerokopasmowy) należy stosować specjalne obwody wejściowe korygujące charakterystykę wejściową wzmacniacza