08

Kapitola 8 - Základní stupně s tranzistory :
1. Nakreslete a vysvětlete principielní schéma zapojení se společným emitorem.
Takto zapojený obvod zesiluje jak napěťově, tak i proudově. Klidový pracovní bod Q je nastaven zdroji Ucdc a Ubdc. Q se obvykle volí uprostřed pracovní charakteristiky vstup-výstup. Protože je tranzistor otevřen zdro-jem Ubdc, projeví se změna napětí Uinp tak, že pokud je toto vstupní napětí kladné, otevře se tranzistor více ( větší proud, klesne napětí (roste do zá-porné hodnoty oproti určité ss složce). Pokud vstupní napětí je záporné, tranzistor se přivře ( vzroste napětí na zátěži, roste proud do záporných hodnot oproti určité ss složce.
2. Nakreslete a vysvětlete typický průběh pracovní charakteristiky vstup-výstup,
Jde o závislost výstupního napětí UCE na napětí vstupním UBE. Zvyšujeme-li napětí UBE, pak do jisté hodnoty tohoto napětí - než se začne otevírat přechod BE, je napětí UCE rovno napětí zdroje UCDC, protože rozepnutý tranzistor má mnohem větší odpor mezi C a E než je hodnota RC. Po dosažení této hraniční hodnoty se začne tranzistor otevírat, napětí UCE klesá přímo úměrně rostoucímu UBE a to až do doby než se tranzistor dostává do saturace – napětí na něm již více neklesne (je řádově ve 100vkách mV) a proud IC se již nezvětší. Mezi těmito dvěma limitujícími hodnotami UBE je oblast, do které se volí pracovní body. Volí se obvykle doprostřed této oblasti, aby rozkmit signálů byl stejný na obě strany.
3. Naznačte grafický způsob sestrojení pracovní charakteristiky zapojení se společným emitorem.
1. krok – řešení výstupní částí – v síti vý-stupních charakteristik tranzistoru zákres-líme zatěžovací přímku, odpovídající RC.
2. krok – řešení vstupní části obvodu – ve vstupních charakteristikách řešíme obdob-ně vstupní část obvodu, napětí však není konstantní, ale na klidovou složku je nasu-penponován vstupní signál.
Pozn. – vlivem teplotní závislosti UBE0 dochází ke zúžení využitelné aktivní části.
4. Nakreslete a vysvětlete napěťové DC napájení báze k nastavení pracovního bodu.
Napěťové DC napájení báze se používá proto, aby byl zesílen i signál menší než je prahové napětí přechodu BE. Tento malý signál je pak nesuperponován na ss složku.
Toto předotevření lze provést stejně jak je znázorněno na schématu k otázce 1, nebo jak je znázorněno na schématu vlevo – díky odporovému děliči (R1,R2) se nastaví na rezistoru R2 napětí ze zdroje UCDC pro předotevření tranzistoru.
5. Nakreslete a vysvětlete proudové DC napájení báze k nastavení pracovního bodu.
Proudovým DC napájením lze rovněž předotevřít tranzistor – stejně jako u otázky 4 platí, že AC vstupní signál , který je relativně malý a normálně by tranzistor třeba ani neotevřel je nesuperponován na ss signál z UCDC zdroje, který otevírá tranzistor. Tento signál je získáván přes rezistor Rb, hodnota tohoto rezistoru se určuje :


, kde UBEQ je napětí mezi B a E pro předotevření – pro klidový pracovní bod a IBQ je klidový proud bází opět pro daný pracovní bod Q.
6. Nakreslete a vysvětlete statickou a dynamickou zatěžovací charakteristiku pro připojení zátěže přes vazební kapacitor.
Klidový pracovní bod PK se nachází na statické zatěžovací přímce, odpovídající ss zatěžovacímu odporu R1 (R2 je oddělen kondenzátorem). Bude-li obvod buzen harmonickým signálem o kmitočtu spadajícím do středního pásma kmitočtů, pracovní bod se bude pohybovat po jiné úsečce, vymezené amplitudou budícího signálu a mající jiný sklon – dynamický zatěžovací přímka. Při vazbě kondenzátorem má směrnici R1IIR2. Pro nižší kmitočty dochází k fázovému posunu mezi uCE a i2, proto se pracovní bod pohybuje po křivce podobné elipse.
7. Nakreslete a vysvětlete statickou a dynamickou zatěžovací charakteristiku pro připojení zátěže přes vazební transformátor.
Pro ss buzení se pracovní bod PK poh