Laboratoare electronică rezolvate

CONEXIUNILE FUNDAMENTALE ALE TRANZISTORULUI BIPOLAR

1. Scopul lucrarii: masurarea performantelor amplificatoarelor elementare realizate cu tranzistoare bipolare în cele trei conexiuni fundamentale precum si ale amplificatorului cu sarcina distribuita.

2. Cele trei scheme fundamentale si amplificatorul cu sarcina distribuita sunt prezentate în fig.7.1, sub forma schemelor de principiu. Pentru fiecare din ele se definesc :

-amplificarea de tensiune : (pentru dat);

-amplificarea de curent : (pentru dat) ;

-amplificarea de intrare : (pentru dat);

-amplificarea de iesire : (pentru dat);

În ceea ce priveste comportarea la frecvente înalte, cele patru montaje sunt caracterizate prin frecvente limite de sus de valori diferite (frecventele la care modulul amplificarii de tensiune scade cu 3 dB fata de valoarea de la frecvente medii).

3. Pentru cele patru scheme din fig.7.1, marimile caracteristice (mai putin frecventa limita de sus) se determina, teoretic, cunoscând parametrii ai tranzistorului în punctul static de functionare. În relatiile de calcul, date în tabelul 7.1, este impedanta de sarcina, este impedanta generatorului de semnal,care nu este reprezentata în fig.7.1. iar [ ] sunt parametrii hibrizi ai tranzistorului în conexiunea EC în punctul static de functionare considerat. În fiecare caz în parte sunt trecute si relatiile aproximative de calcul valabile daca : , , , conditii îndeplinite frecvent în practica (si în circuitul testat).

În tabel s-au folosit notatiile : , . -

EC BC CM SD (aprox.)

Tabelul 7.1

4. Pentru determinarea amplificarii de tensiune, a amplificatorului de curent si a impedantei de intrare se foloseste schema de masurare din fig.7.2. Se deduc usor relatiile : (7.1), (7.2), (7.3).

În privinta impedantei de intrare, se observa ca, în cazul schemei concrete utilizate (fig.7.4), impedanta de intrare calculata cu relatia (7.3) pentru schema din fig.7.2 este afectata de prezenta circuitului de polarizare, astfel ca, pentru montajele emitor la masa (EM), colector la masa (CM) si cu sarcina distribuita (SD), la care intrarea se face pe baza, se obtine : (7.4) iar pentru montajul baza la masa, la care semnalul se aplica pe emitor, se obtine: (7.4).

În aceste relatii, este impedanta de intrare definita pentru schema de principiu din fig.7.1 si calculabila cu relatiile din tabelul 7.1, pentru fiecare schema în parte.

De asemenea, în tabelul 7.1, prin se va întelege combinatia, în paralel, a rezistentei de sarcina, , adaugate din exterior si a rezistentei (pentru montajele EM, BM, si SD), respectiv (pentru montajul CM), necesare pentru polarizarea corecta a tranzistorului în curent continuu.

5. Pentru determinarea impedantei de iesire se foloseste schema de masura din fig.7.3, în care este rezistenta de iesire a generatorului de semnal. Se deduce relatia: (7.5) unde este tensiunea de iesire în gol ( ), iar este aceeasi tensiune de iesire masurata cu rezistenta de sarcina , ambele pentru aceeasi tensiune de intrare .

De remarcat faptul ca impedanta de iesire masurata, , este data de impedanta de iesire definita pentru schema de principiu, în paralel cu rezistenta (pentru montajele EM, BM si SD), adica (7.6) respectiv cu rezistenta (pentru montajul CM), adica : (7.6).

6. Frecventa de taiere superioara (frecventa limita de sus) se determina cu circuitul din fig.7.2, cu si fara rezistenta de sarcina din exterior. Frecventa limita de sus se deduce din relatia : (7.7) unde este valoarea tensiunii de iesire în banda (la 1kHz), la aceeasi amplitudine a semnalului de intrare.