Amplificatoare de semnal mic

Problema 8.8. [v1] Determinati amplificarea de tensiune, rezistentele de intrare si iesire pentru amplificatorul cu reactie din Fig P8.8a.

Tranzistoarele Q₁, Q₂, Q₃, au aceiasi parametri: V_BE=0.6V, b_F b_o r_o ¥. Tranzistorul Q₄ are I_DSS=2mA, V_T=-2V, rds ¥ Elementele schemei au valorile: R₁=1k, R₂=10k, R₃=3.6k, R₄=2k, Rg=1k, R_L=2k, V_CC = +15V.

Fig. P8.8 a [v2] 

Rezolvare

1. Analiza de curent continuu[v3] 

Schema de curent continuu a amplificatorului este prezentata in Fig. P 8.8b. Se scriu relatiile:

Fig. P8.8 b

[v4] 

Pentru tranzistorul Q₁ considerand curentul de baza al tranzistorului Q₃ neglijabil (I_B3<<I_C1) rezulta:

Daca curentul de baza al tranzistorului Q₁ este neglijabil (I_B1<<I_C2) rezulta:

Pentru tranzistorul Q₃ considerand curentul de baza al tranzistorului Q₂ neglijabil (I_B2<<I_C3) rezulta:

Se pot verifica ipotezele folosite pana in acest punct al rezolvarii:

Pentru determinarea tensiunilor V_CE se folosesc ecuaiile (Fig. P8.8b):

Toate tranzistoarele bipolare functioneaza in RAN.

Pentru verificarea regimului de functionare al tranzistorului TEC-J se scriu ecuatiile:

Tranzistorul functioneaza in Saturatie.

Parametrii de interes ai tranzistoarelor in regim dinamic sunt:

Q₁: g_m1=80mA/V, r_p =2,5k; Q₂: g_m2=24mA/V, r_p =8.3k; Q₃: g_m3=80mA/V, r_p =2,5k.

Analiza in curent alternativ (regim dinamic)

Schema de regim dinamic a circuitului din Fig. P8.8a este prezentata in Fig. P8.8c.

Din analiza circuitului rezulta: Amplificatorul este cu reactie negativa paralel-serie. Bucla de reactie este formata din Q₂, R₂, R₃ (subcircuitul marcat din Fig. P8.8c). Generatorul de semnal este o sursa de tensiune v_g.

Pentru a asigura aplicarea teoremei reactiei negative se vor face urmatoarele transformari fata de schema initiala:

-Generatorul de semnal se va echivala cu teorema Norton (Fig. P8.8c) pentru a

asigura compatibilitatea intre generator si amplificator.

Fig. P8.8c

Reteaua de reactie este detaliata in Fig. P8.8d.

Fig. P8.8d

Din Fig. P8.8d se obtin urmatorii parametri:

Schema amplificatorului in bucla deschisa (circuitul a) este prezentata in Fig. P8.5e.

Fig. P8.5e

Pe schema amplificatorului din Fig. 8.5e se determina: