Amplifier Transistor Berbeza

Hoverboard Internals & Battery: Self Balancing Two Wheel Scooter See the Battery! (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Amplifier Transistor Berbeza

Peranti dan Litar Semikonduktor Diskret


soalan 1

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Berhati-hati mengukur dan merekod semua nilai komponen sebelum pembinaan litar, memilih nilai resistor yang cukup tinggi untuk merosakkan komponen aktif.
  2. Lukis gambarajah skematik untuk litar untuk dianalisis.
  3. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  4. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  5. Matematik menganalisis litar, menyelesaikan semua voltan dan nilai semasa.
  6. Berhati-hati mengukur semua voltan dan arus, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  7. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan besar (lebih daripada beberapa peratus), semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap gambarajah, kemudian berhati-hati mengira semula nilai-nilai dan mengukur semula.

Apabila pelajar pertama kali belajar tentang peranti semikonduktor, dan kemungkinan besar akan merosakkannya dengan membuat sambungan yang tidak betul dalam litar mereka, saya cadangkan mereka bereksperimen dengan komponen watt besar yang besar (1N4001 dioda membetulkan, TO-220 atau TO-3 transistor kuasa kes, dan sebagainya), dan menggunakan sumber kuasa bateri sel kering dan bukannya bekalan kuasa benchtop. Ini mengurangkan kemungkinan kerosakan komponen.

Seperti biasa, elakkan nilai resistor yang sangat tinggi dan sangat rendah, untuk mengelakkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh "beban" meter (di hujung tinggi) dan untuk mengelakkan burnout burnout (pada akhir rendah). Saya cadangkan perintang antara 1 kΩ dan 100 kΩ.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" mereka sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramal secara matematik pelbagai nilai voltan dan semasa. Dengan cara ini, teori matematik "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan matematik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 2

Model kualitatif untuk tingkah laku transistor ialah perintang yang berubah-ubah. Walaupun terlalu tidak akurat dalam pengertian kuantitatif (angka), ia sekurang-kurangnya memberikan cara menilai tingkah lakunya dalam ertikata "lebih konduktif" atau "kurang konduktif".

Terangkan "model" tingkah laku transistor ke litar penguat satu-transistor ini, dan gambarkan apa yang berlaku kepada voltan pemungut (V C ) dan voltan pemancar (V E ) apabila voltan masukan (V in ) bertambah dan berkurangan:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Apabila V meningkat, V E meningkat dan V C berkurangan. Apabila V berkurang, V E menurun dan V C meningkat.

Nota:

Sekiranya konsep ini membingungkan kepada mana-mana pelajar anda, lukis sepasang tiga pembahagi voltan pembahagi voltan pada papan putih untuk semua orang dapat melihat, dan kemudiannya pelajar menganalisis penurunan voltan dalam dua keadaan: apabila perintang tengah adalah nilai yang rendah, dan apabila perintang tengah adalah nilai yang tinggi.

Pelajar-pelajar Astute akan mengenali konfigurasi litar transistor ini sebagai pembahagi fasa .

Soalan 3

Kenal pasti jenis penguat transistor ini (pemungut umum, pemancar biasa, atau pangkalan biasa), dan kenal pasti sama ada ia menyongsangkan atau tidak mengalihkan .

Juga, jelaskan bagaimana untuk mendapatkan persamaan keuntungan voltan untuk penguat ini:

A V = R C


R E + r ' e

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah litar penguat umum pemancar, dan ia adalah pembalikkan. Berikut adalah petunjuk skema untuk menjelaskan mengapa rumus mendapat voltan adalah seperti itu. Perhatikan bahawa transistor dimodelkan sebagai rintangan dan sumber arus terkawal:

Persoalan tindak balas: persamaan keuntungan voltan untuk jenis penguat transistor ini biasanya ditunjukkan dalam bentuk yang lebih mudah yang saya berikan pada akhir soalan. Tulis borang yang lebih mudah ini, dan jelaskan mengapa ia adalah kira-kira benar.

Nota:

Dalam perbincangan dengan pelajar anda, analisa respons litar penguat tunggal-transistor ini untuk pelbagai voltan masukan. Dengan kata lain, lakukan percubaan pemikiran untuk membiasakan semula mereka dengan tingkah laku konfigurasi penguat transistor ini. Plot input dan output voltan, jika perlu, pada graf. Bincangkan istilah "pembalikkan" dalam konteks ini.

Soalan 4

Kenal pasti jenis penguat transistor ini (pemungut umum, pemancar biasa, atau pangkalan biasa), dan kenal pasti sama ada ia menyongsangkan atau tidak mengalihkan .

Juga, jelaskan bagaimana untuk mendapatkan persamaan keuntungan voltan untuk penguat ini:

A V = R E


R E + r ' e

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah litar penguat pemungut biasa, dan ia tidak menyala. Berikut adalah petunjuk skema untuk menjelaskan mengapa rumus mendapat voltan adalah seperti itu. Perhatikan bahawa transistor dimodelkan sebagai rintangan dan sumber arus terkawal:

Persoalan tindak balas: persamaan keuntungan voltan untuk jenis penguat transistor ini biasanya ditunjukkan dalam bentuk yang lebih mudah yang saya berikan pada akhir soalan. Tulis borang yang lebih mudah ini, dan jelaskan mengapa ia adalah kira-kira benar.

Nota:

Dalam perbincangan dengan pelajar anda, analisa respons litar penguat tunggal-transistor ini untuk pelbagai voltan masukan. Dengan kata lain, lakukan percubaan pemikiran untuk membiasakan semula mereka dengan tingkah laku konfigurasi penguat transistor ini. Plot input dan output voltan, jika perlu, pada graf. Bincangkan apa istilah "noninverting" bermakna dalam konteks ini.

Soalan 5

Kenal pasti jenis penguat transistor ini (pemungut umum, pemancar biasa, atau pangkalan biasa), dan kenal pasti sama ada ia menyongsangkan atau tidak mengalihkan .

Juga, jelaskan bagaimana untuk mendapatkan persamaan keuntungan voltan untuk penguat ini:

A V = R C


r ' e

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah litar penguat pangkalan biasa, dan ia tidak menyala. Berikut adalah petunjuk skema untuk menjelaskan mengapa rumus mendapat voltan adalah seperti itu. Perhatikan bahawa transistor dimodelkan sebagai rintangan dan sumber arus terkawal:

Nota:

Dalam perbincangan dengan pelajar anda, analisa respons litar penguat tunggal-transistor ini untuk pelbagai voltan masukan. Dengan kata lain, lakukan percubaan pemikiran untuk membiasakan semula mereka dengan tingkah laku konfigurasi penguat transistor ini. Plot input dan output voltan, jika perlu, pada graf. Bincangkan apa istilah "noninverting" bermakna dalam konteks ini.

Soalan 6

Adakah anda mencirikan penguat transistor ini sebagai penyongsang atau tidak mengalihkan, dengan terminal asas transistor Q2 dianggap input "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00884x01.png">

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah penguat terbalik .

Nota:

Tanya pelajar anda untuk mengalih keluar transistor Q1 (dan perintang pemungutnya) dari litar dan cuba menjawab soalan itu kemudian. Ia haruslah mudah untuk menentukan sama ada litar itu terbalik atau tidak mengalihkan dalam konfigurasi itu. Kemudian, masukkan pelajar anda "memasukkan" Q1 dan penghantar pemungutnya kembali ke litar dan analisis semula. Adakah kehadiran Q1 mengubah apa-apa? Mengapa atau mengapa tidak?

Soalan 7

Adakah anda mencirikan penguat transistor ini sebagai penyongsangan atau penghalang, dengan terminal asas transistor Q1 dianggap sebagai input? Terangkan jawapan anda.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini adalah penguat yang tidak mengalir .

Persoalan susulan: apa yang berlaku kepada kekonduksian pemancar pemancar transistor Q2 sebagai transistor Q1 melepasi arus yang lebih tinggi disebabkan peningkatan V dalam isyarat "nota tersembunyi"> Nota:

Analisis litar ini dibantu dengan menggunakan model "perintang ubah" transistor. Peranti pemboleh ubah pengganti untuk transistor Q1 dan Q2, dan kemudian pelajar anda menganalisisnya sebagai litar pembahagi voltan.

Soalan susulan adalah penting kerana ia menyiratkan transistor Q2 bukan entiti statik dengan perubahan dalam isyarat asas Q1. Perkara yang sama boleh dikatakan untuk Q1 apabila perubahan berlaku di pangkalan Q2. Bincangkan kesan ini dengan pelajar anda, pastikan mereka memahami mengapa kedua-dua konduktiviti transistor berubah dengan perubahan dalam hanya satu tegasan asas.

Soalan 8

Di sini, litar pasangan berbeza didorong oleh voltan masukan pada asas Q 2, manakala output diambil pada pengumpul Q 2 . Sementara itu, input lain (pangkalan Q 1 ) disambungkan ke tanah:

Kenal pasti jenis litar penguat yang mana kedua-dua transistor berfungsi sebagai (pemungut biasa, pemancar umum, pangkalan biasa) apabila pasangan kebezaan digunakan seperti ini, dan tulis persamaan yang menerangkan keuntungan voltan litar. Berikut adalah skema lain, yang menunjukkan transistor dimodelkan sebagai sumber semasa terkawal, untuk membantu anda dengan persamaan:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Q 2 beroperasi sebagai penguat pemancar biasa, manakala Q 1 tidak benar-benar bertindak sebagai penguat pada semua (memandangkan tiada input atau output menyambung kepadanya). Persamaan keuntungan adalah seperti berikut:

A V (terbalik) = R C


r ' e + (r' e || R E )

Soalan susulan # 1: menerangkan mengapa ia sesuai untuk memudahkan persamaan keuntungan ini:

A V (terbalik) R C


2r ' e

Soalan susulan # 2: menerangkan mengapa persamaan keuntungan mudah dipermudahkan kadang kala ditulis dengan tanda negatif di dalamnya:

A V (terbalik) ≈ - R C


2r ' e

Nota:

Tujuan dari soalan ini adalah untuk menganalisis daya rintangan dalam litar pasangan berbeza untuk membangunkan persamaan keuntungan mereka sendiri, berdasarkan pemahaman mereka tentang bagaimana keuntungan rangkaian litar penguat mudah alih diperolehi. Akhirnya, soalan ini harus membawa kepada yang lain yang meminta pelajar untuk menyatakan keuntungan voltan litar yang berlainan (satu superposisi persamaan keuntungan bagi setiap input yang dipertimbangkan secara berasingan).

Soalan 9

Di sini, litar pasangan berbeza didorong oleh voltan input pada asas Q1, manakala output diambil pada pengumpul Q 2 . Sementara itu, input lain (pangkalan Q 2 ) disambungkan ke tanah:

Kenal pasti jenis litar penguat yang mana kedua-dua transistor berfungsi sebagai (pemungut biasa, pemancar umum, pangkalan biasa) apabila pasangan kebezaan digunakan seperti ini, dan tulis persamaan yang menerangkan keuntungan voltan litar. Berikut adalah skema lain, yang menunjukkan transistor dimodelkan sebagai sumber semasa terkawal, untuk membantu anda dengan persamaan:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Q 1 beroperasi sebagai penguat pemungut biasa, manakala Q 2 berfungsi sebagai penguat asas biasa. Persamaan keuntungan adalah seperti berikut:

A V (noninvert) =  R C


r ' e + (r' e || R E )

   r ' e || R E


r ' e

 

Soalan susulan: jelaskan mengapa ia sesuai untuk memudahkan persamaan keuntungan ini:

A V (noninvert) R C


2r ' e

Nota:

Tujuan dari soalan ini adalah untuk menganalisis daya rintangan dalam litar pasangan berbeza untuk membangunkan persamaan keuntungan mereka sendiri, berdasarkan pemahaman mereka tentang bagaimana keuntungan rangkaian litar penguat mudah alih diperolehi. Akhirnya, soalan ini harus membawa kepada yang lain yang meminta pelajar untuk menyatakan keuntungan voltan litar yang berlainan (satu superposisi persamaan keuntungan bagi setiap input yang dipertimbangkan secara berasingan).

Diakui, persamaan yang tidak terkandung dalam jawapannya adalah menakutkan, dan pelajar mungkin bertanya-tanya di mana saya dapat. Anda boleh membantu mereka memahami bahawa persamaan keuntungan asas untuk penguat BJT didasarkan pada andaian bahawa I C ≈ I E, bahawa sebarang arus melalui terminal pemancar akan "diulang" di terminal pemungut untuk mengalir melalui rintangan pengumpul. Oleh itu, keuntungan voltan adalah tidak lebih daripada nisbah rintangan, memandangkan arus pemancar semasa dan pengumpul diandaikan sama:

V keluar (AC) = I C R C dan V dalam (AC) = I E R E (jumlah)

. . . jadi. . .

A V = V keluar (AC)


V in (AC)

= I C R C


I E R E (jumlah)

= I C R C


I C R E (jumlah)

= R C


R E (jumlah)

Oleh itu, memperolehi persamaan keuntungan untuk penguat BJT biasanya semudah memikirkan apa daya tahan arus pengumpul berjalan dan membahagikan bahawa dengan jumlah rintangan arus asas-ke-pemancar perlu melalui. Dalam penguat asas berasaskan, nisbah ini adalah semata-mata ((R C ) / (r ' e )).

Dengan litar ini, isyarat masukan mesti melawan jalannya melalui r ' e Q1 sebelum mendapat ke Q 2 untuk diperkuat, oleh itu persamaan mendapatkan voltan adalah jauh lebih rumit. Selepas melalui rintangan pemancar dinamik Q 1, ia berpecah antara rintangan pemancar dinamik Q 2 dan rintangan "ekor" R E. Istilah r ' e + (r' e || R E ) ialah jumlah rintangan yang masuk dalam isyarat input AC, dan pecahan (r ' e || R E ) / (r' e ) semasa (kebanyakannya kepada pemancar Q 2, jumlah kecil melalui R E ).

Soalan 10

Tuliskan persamaan anggaran yang menjelaskan keuntungan voltan kebezaan bagi litar pasangan berbeza seperti ini, dari segi nilai komponen:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

A V (perbezaan) = R C


2r ' e

Soalan susulan: apakah nilai komponen yang perlu diubah untuk memaksimumkan keuntungan voltan pembezaan dalam litar pasangan berbeza dan mengapa "nota tersembunyi"> Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk membolehkan pelajar menggunakan Teorem Superposition untuk menggabungkan dua persamaan keuntungan voltan ke dalam satu persamaan keuntungan pembolehubah voltan.

Soalan 11

Terangkan apa yang berlaku kepada setiap voltan output (V out1 dan V out2 ) kerana voltan masukan (V in ) berkurangan :

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

V out1 akan menurun (menjadi lebih negatif), manakala V out2 akan meningkat (menjadi lebih positif).

Nota:

Dengan empat terminal untuk menyambung ke dunia luar, litar ini adalah input pembezaan-perbezaan, keluaran-keluaran .

Soalan 12

Katakan litar pasangan-perbezaan ini sangat seimbang. Dalam keadaan ini, berapa banyak voltan yang dijangkakan di antara kedua-dua terminal pengumpul transistor "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00887x01.png">

Apakah yang akan terjadi kepada voltan kebezaan (V diff ) jika transistor Q2 meningkat dalam suhu, manakala transistor Q1 kekal pada suhu yang sama? Terangkan jawapan anda.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Dalam keadaan yang seimbang, V diff = 0 volt. Sekiranya Q2 memanas dan Q1 tidak, voltan pembezaan akan berlaku di antara kedua-dua terminal pengumpul, dengan pengumpul Q1 yang positif dan pengumpul Q2 menjadi negatif:

Persoalan susulan: apakah fenomena ini bererti mengenai kestabilan litar transistor pasangkan perbezaan di bawah keadaan operasi yang berlainan "nota tersembunyi"> Nota:

Pada asasnya, masalah dalam soalan ini adalah apa yang berlaku kepada transistor apabila ia dipanaskan, tetapi parameter bekalan kuasa (kuasa dan isyarat input) tidak berubah. Tanya pelajar anda untuk mengaitkan fenomena ini dengan tingkah laku peranti simpang PN yang lain, seperti dioda.

Soalan 13

Litar ini adalah sebahagian daripada stesen pemantauan cuaca. Kelajuan angin diukur oleh keluaran voltan dari penjana DC magnet kekal, dihidupkan oleh satu set bilah. Mentol lampu menyala apabila kelajuan angin melepasi nilai ambang ("perjalanan"), yang ditubuhkan oleh potensiometer:

Berdasarkan kefahaman anda tentang litar sepasang diferensial, apakah ini lilitan angin kelajuan tinggi yang menunjukkan litar atau angin kelajuan rendah yang menunjukkan litar "# 13"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Mentol lampu bertenaga apabila kelajuan angin menurun di bawah nilai ambang.

Nota:

Minta pelajar anda menjelaskan alasan mereka untuk mendapatkan jawapan mereka. Apa yang berlaku dalam litar ini apabila voltan penjana meningkat, dan apabila ia berkurangan? Dengan cara mana cara kita menyesuaikan potensiometer untuk meningkatkan titik perjalanan? Bagaimana kita tahu ini?

Biarkan pelajar anda tahu bahawa litar ini adalah contoh mudah dari apa yang disebut komparator : litar yang membandingkan dua tegangan antara satu sama lain dan menjana output sepadan dengan voltan yang lebih besar.

Soalan 14

Apakah voltan mod biasa, dan bagaimanakah penguat perbezaan (idealnya) bertindak balas terhadapnya?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

"Voltan mod biasa" ialah voltan biasa untuk kedua-dua input penguat perbezaan. Sebaik-baiknya, penguat perbezaan harus menolak voltan mod biasa ini, hanya menguatkan perbezaan antara dua voltan input.

Soalan susulan: apakah nisbah nisbah penolakan mod biasa (CMRR) bagi penguat berbeza?

Nota:

Tanya pelajar anda untuk memberikan contoh voltan mod biasa kepada penguat berbeza. Sebagai contoh, x jumlah voltan pada satu input dan jumlah y voltan pada yang lain membentuk jumlah z voltan mod biasa. . .

Soalan 15

Jika kita menyambungkan dua pangkalan transistor bersama-sama dalam litar pasangan berbeza, ia hanya boleh melihat voltan input mod biasa (tiada voltan input perbezaan):

Parameter prestasi penting bagi mana-mana penguat kebezaan ialah keuntungan voltan biasa mod. Sebaik-baiknya, penguat input berbeza hendaklah mengabaikan sebarang dan semua voltan mod biasa, tetapi pada hakikatnya selalu ada beberapa penguatan voltan mod biasa. Kita perlu memikirkan berapa banyak yang akan berlaku di mana-mana litar pasangan-perbezaan.

Untuk membantu kami menganalisis litar ini (dengan kedua-dua input diikat bersama sehingga ia hanya melihat voltan input mod biasa), saya akan menggambar semula dengan cara yang mencerminkan sifat simetri litar:

Pertama, jelaskan mengapa lukisan semula ini dibenarkan, dan kemudian tulis persamaan yang menerangkan keuntungan voltan mod biasa litar ini, dari segi nilai-nilai komponen.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Jika transistor sama, dan menerima isyarat masukan yang sama di terminal pangkalan mereka, mereka akan lulus jumlah arus yang sama dari pemungut kepada pemancar. Ini bermakna arus perintang "ekor" (I R E ) adalah sama rata di antara dua transistor. Dengan perpecahan yang sama, satu perintang akan bertindak sama dengan dua perintang dua kali nilai itu, masing-masing hanya membawa arus satu transistor.

Ditarik semula seperti ini, ia harus jelas untuk melihat bahawa pasangan kebezaan bertindak sebagai penguat pemancar biasa yang melebur, dengan keuntungan voltan biasa mod yang diterangkan oleh persamaan berikut:

A V (CM) = R C


r ' e + 2R E

Persoalan susulan: apakah nilai komponen yang perlu diubah untuk mengurangkan keuntungan voltan biasa mod dalam litar pasangan berbeza, dan mengapa "nota tersembunyi"> Nota:

Tujuan dari soalan ini adalah untuk mengenali faktor-faktor apa yang mempengaruhi pengaruh litar pasangan litar biasa, dan untuk menyedari bahawa nilai perintang ekor mempunyai pengaruh yang besar terhadap keuntungan mod biasa, pada masa yang sama pengaruh yang tidak dapat diabaikan terhadap keuntungan berlainan.

Soalan 16

Penambahbaikan terhadap reka bentuk penguat perbezaan kebolehtelapan adalah penambahan sumber arus malar di mana arus pemancar dua transistor mengikat bersama:

Apakah sumber arus malar "kelihatan seperti" kepada penguat lain, dari segi rintangan setaraf "# 16"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sumber arus tetap akan "kelihatan seperti" rintangan yang sangat besar ke seluruh litar. Ini memberikan penguat nisbah penolakan mod umum yang lebih besar (CMRR). Biasanya, sumber semasa dibina menggunakan litar cermin semasa .

Nota:

Tanyakan pelajar anda untuk menentukan CMRR dan jelaskan kepentingannya dalam litar penguat berbeza. Menganalisis kesan voltan input mod biasa pada litar penguat perbezaan yang berasaskan penghalang mudah, dan kemudian membandingkannya dengan litar yang mempunyai sumber arus yang tetap. Bagaimanakah sumber semasa berfungsi untuk meningkatkan CMRR (mengurangkan keuntungan umum-mod)?

Juga, pelajar anda melukis cermin semasa untuk litar penguat pembezaan ini dan terangkan bagaimana ia berfungsi.

Saya menjangkakan bahawa pelajar anda telah melihat (atau boleh penyelidikan) perkiraan CMRR untuk litar pasangan berbeza (CMRR ≈ ((R E ) / (r ' e )), dan dari ini dapat menyimpulkan kepentingan menggunakan sumber semasa di ekor litar bukan perintang pasif.

Soalan 17

Nisbah penolakan mod umum ialah nisbah antara keuntungan voltan pembolehubah penguat dan kebolehan voltan biasa mod:

CMRR = A V (diff)


A V (CM)

Nilai parameter ini yang lebih besar, semakin baik penguat perbezaan akan berfungsi sebagai penguat yang benar-benar berbeza . Gabungkan persamaan untuk mendapatkan voltan kebezaan dan untuk mendapatkan voltan biasa mod untuk litar penguat perbezaan berikut, ke dalam satu persamaan untuk CMRR:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

CMRR ≈ R E


r ' e

Soalan susulan: apakah nilai komponen yang perlu diubah untuk memaksimumkan CMRR dalam litar pasangan berbeza, dan mengapa "nota tersembunyi"> Nota:

Anda mungkin mahu menambah bahawa CMRR biasanya dinyatakan dalam decibels, dikira dengan cara yang sama anda akan menghitung desibels untuk nisbah voltan yang lain.

Soalan 18

Penguat berlainan sering menggunakan beban aktif : litar cermin semasa untuk menubuhkan arus pemungut antara kedua-dua transistor, dan bukannya perintang beban.

Apa cermin semasa "kelihatan seperti" ke sisi pemancar bersama litar penguat berbeza, apabila kita menggunakan teorem Superposisi "# 18"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Menambah cermin semasa sangat meningkatkan rintangan yang berkesan pada terminal pengumpul sisi pemancar bersama, dan dengan itu meningkatkan peningkatan voltan pemboleh ubah penguat.

Nota:

Tanyakan kepada pelajar anda untuk menjelaskan mengapa kenaikan voltan pembezaan meningkat. Satu petunjuk ialah rintangan dalaman (Norton) sumber semasa yang ideal: ohm tak terhingga ! Tanyakan kepada pelajar anda bagaimana rintangan ini setara dengan nilai (terhingga) perintang yang digantikan oleh cermin semasa, dan apakah kesan perubahan yang ada terhadap keuntungan voltan.

Soalan 19

Huraikan bagaimana operasi litar pasangan berbeza akan terjejas akibat daripada kerosakan berikut. Pertimbangkan setiap kesalahan secara berasingan (iaitu satu pada satu masa, tidak banyak kesalahan):

Resistor R 1 gagal dibuka:
Resistor R 2 gagal dibuka:
Resistor R 3 gagal dibuka:
Jambatan pateri (pendek) merentasi perintang R 3 :

Untuk setiap syarat ini, terangkan mengapa kesan yang dihasilkan akan berlaku.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Resistor R 1 gagal terbuka: Lebih banyak semasa akan diambil dari V 1 ; jika V 1 sag sebagai hasilnya, V akan berkurangan.
Resistor R 2 gagal dibuka: V keluar akan menganggap tahap voltan lebih kurang sama dengan V 2 - 0.7 volt.
Resistor R 3 gagal terbuka: V keluar tepu kepada + V (rel bekalan positif).
Jambatan pateri (pendek) merentasi perintang R 3 : V keluar tepu ke dalam beberapa seperserapan dari voltan dari -V (rel bekalan negatif).

Nota:

Tujuan soalan ini adalah untuk mendekati domain pemecahan litar dari perspektif mengetahui apa yang salah, bukan hanya mengetahui apa gejala. Walaupun ini tidak semestinya perspektif yang realistik, ia membantu pelajar membina pengetahuan asas yang diperlukan untuk mendiagnosis litar yang salah dari data empirikal. Soalan-soalan seperti ini harus diikuti (akhirnya) dengan soalan lain yang meminta pelajar mengenal pasti kemungkinan kesalahan berdasarkan pengukuran.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →