Příklad 1.7
Porovnejte vlastnosti jednotlivých zapojení zesilovačů.
Zapojeni SE.
Výkonové zesílení je největší ze všech sledovaných
zapojení, ale je velmi závislé na parametru h21e. Napěťové zesílení
se pohybuje ve stovkách, ale zapojení otáčí fázi napětí. Proudové zesílení
je rovněž velké, výstupní proud je ve fázi se vstupním. Vstupní odpor je
řádově jednotky kiloohmů, výstupní odpor jsou desítky kiloohmů.
Zapojení SC.
Napěťové zesílení
je vždy menší než jedna, výstupní napětí je ve fázi s napětím vstupním.
Proudové zesílení je velké, výstupní proud je v protifázi oproti vstupnímu.
Vstupní odpor je velký (o několik řádů větší, než u zapojení SE), výstupní
odpor je malý. Zapojení se používá buď k snímání signálu ze zdrojů s velkým
vnitřním odporem (např. krystalové přenosky) nebo k přizpůsobení výstupu
zesilovače na malý zatěžovací odpor (např. na koaxiální kabel).
Zapojení SB.
Napěťové zesílení
je velké (jako u zapojení SE), výstupní signál je ale ve fázi se vstupním.
Proudové zesílení je vždy menší než jedna. Vstupní odpor je malý (jednotky
až desítky ohmů), výstupní odpor je velký (stovky kiloohmů až jednotky megaohmů).
Zapojení se používá k snímání signálů zdrojů s malým vnitřním odporem
(antény, termočlánky).
Priklad: Pro tranzistor
KF 508, který má v pracovním bodě UCE =5V a IC
=1mA parametry h11e = 2,4 kW, h12e = 7,3.10-4, h21e
= 150, h22e = 2,4.10-5 mS určete pro Rg = 10 kW a Rz = 10 kW hodnoty Ai, AU, r1
a r2 pro všechna zapojení SE, SC, SB.
1) zapojení
SE:
2) Pro
zapojení SB, přepočítáme parametry he na parametry hB.
Dosazením do výše
uvedených vzorců vypočítáme:
3) Pro
zapojení SC přepočítáme parametry he na parametry hC:
h11C = h11e
= 2,4 kW
h12C = 1 - h12e
= 1 - 7,3.10-4 = 0,999
h21C = -(1+h21e)
= -(1+150) = -151
h22C = h22e
= 2,4.10-5 S
DhC = h11C.h22C
- h12C.h21C = 2,4.103.2,4.10-5
- 0,999.(-151)=150,9
Opět dosazením
do výše uvedených vzorců dostaneme:
Na uvedeném Prikladě
jsou jasně vidět závěry, které byly učiněny v souhrnu jednotlivých zapojení.
Pro vysokofrekvenční tranzistory udává výrobce
z výše uvedených důvodů
y - parametry.
Pro ilustraci uvedeme Priklad výpočtu pro tranzistor typu KF 525.
Priklad: Pro tranzistor KF 525 určit v pracovním bodě UCB
= 10 V, IE = 1mA na frekvenci f = 100 MHz y - parametry pro
zapojení SE, SB a SC a vstupní impedanci pro zapojení SE, je-li zatěžovací
impedance Yv = (1 - j). 10-3 S a výstupní impedanci
v zapojení SB, je-li Yg = (0,012 + j1,05).10-3 S.
Řešení. Z charakteristik pro SE se určí:
Všechny parametry vyjádříme v obou tvarech
(polárním i kartézském).
Hodnoty ekvivalentních kapacit z vstupních a výstupních admitančních parametrů
:
Je tedy hodnota vstupní kapacity s uzemněným
emitorem
a hodnota výstupní kapacity s uzemněným
emitorem
Přepočet parametrů y na zapojení SB:
Přepočet parametrů y pro zapojení SE
na zapojení SC:
Vstupní a výstupní odpor v zapojení SE:
Náhradní schéma tranzistoru v zapojení SE v pracovním bodě UCB
= 10 V,
IE = 1mA a f = 100 MHz:
Zapojíme-li tranzistor jako zesilovač, v zapojení
SE se zatěžovací impedancí Yz, , je vstupní impedance zesilovacího
stupně:
=
Zapojíme-li tranzistor jako zesilovací stupeň v zapojení SB se vstupní
impedancí YG, je výstupní impedance tohoto stupně:
=
.