tahak 6-9

asi 1/2Ucc to umožňuje největší rozkmit signálu – symetrické omezení.
2. Urc~0,5Ucc
3. Při znalosti Rc Ic určíme IB = Ic/h21
4. Známe-li IB RB =(Ucc - UBE)/IB=(Ucc – 0,6)/IB
UBE obvykle volíme 0,6V, i kdyby bylo odlišné neuplatní se vůči velikosti UCC
c) Rvst = RB||rb ~ rB=h11 = UBE/IB ~1KOhm
d)Proudové zesílení je h21E = IC/IB. Napěťové zesílení h12E =UCE/UBE.
7. Tranzistor řízený elektrickým polem:
1. Tranzistor JFET s kanálem typu N má IDSO = 12mA, Up = - 4V. Hradlo je uzemněno přes odpor RG = 180k, emitor je uzemněn přes odpor RS = 150 ohmů. Předpokládejte, že tranzistor pracuje v oblasti saturace. a) Vypočtěte pracovní bod tranzistoru a strmost tranzistoru v tomto pracovním bodě. b) Navrhněte RD takové, aby tranzistor pracoval v saturaci při napájecím napětí UN = 7V.
Odporem RG je zajištěno, že UG = 0. Na odporu RS vzniká úbytek napětí URS = RS. ID = - UGS. a) UGS určíme z rovnice RS ID = RS.IDSS(1 - UGS / Up)2 = - UGS. Řešíme analyticky nebo graficky (- UGS ~ 1V), proud kolektoru ID = IDSS (1 - UGS / Up)2 ~ 6,8 mA a strmost, gm = (2IDSS / UP) . (1 - UGS / Up) ~ 4,5 mS .
b) Pro saturační režim musí být splněno UDS = UDSSAT > UGS – UP = 3 V. Maximální hodnota RD je proto RDMAX = (UDD - UDSSAT - IDRS) / ID = 430ohmů, z řady 420ohmů.
Poznámka: Při přemostění odporu RS kapacitou dosáhneme AU = - gm. RDMAX = - 1,88 !!! Zvolíme-li větší odpor RDMAX přejde tranzistor při daném proudu ID do aktivního režimu a strmost se zmenší. Zvolíme-li menší proud, abychom zajistili saturační režim, strmost se rovněž zmenší. Pro velké zesílení je nutné podstatně zvýšit napájecí napětí.
2. Zesilovač s tranzistorem n-JFET je zapojen podle schématu. pracovní bod tranzistoru je nastaven do oblasti saturace. Jak se změní napětí |UGS|, strmost tranzistoru gm, napětí UDS a proud ID, jestliže: a) RS(=R3) se zmenší b) RD se zmenší c) Napájecí napětí Un se zvětší. Odpovědi stručně zdůvodněte.
Pokud je pracovní bod tranzistoru nastaven do oblasti saturace chová se tranzistor jako proudový zdroj. Velikostí napětí UGS je určena i hodnota proudu ID a strmost gm (derivace převodní charakteristiky v pracovním bodě).
a) UGS se zmenší, neboť se zmenší úbytek napětí na RS(=R3): gm se zvětší, ID se zvětší a UDS se zmenší protože se zvětší úbytek na RD.
b) UGS se nezmění, neboť se nezmění úbytek napětí na RS (=R3): gm se nezmění, ID se nezmění, pouze UDS se zvětší, protože na odporu RD bude menší úbytek napětí.
c) UGS se nezmění, neboť se nezmění úbytek napětí na RS (=R3): gm se nezmění, ID se nezmění, pouze UDS se zvětší, protože úbytek napětí na RD se nezmění a napájecí napětí vzroste.
3.a) Vysvětlete pojem "tranzistor s indukovaným kanálem". b) Nakreslete zapojení pro nastavení pracovního bodu zesilovače s tímto tranzistorem.
Pro vytvoření kanálu je zapotřebí obohatit oblast pod hradlem minoritními nosiči tak, aby vznikla inverzní vrstva propojující oblast S a D. Při zvyšování UGS dojde nejprve k odpuzení majoritních nosičů – náboj na hradle bude v rovnováze s ionizovanými atomy příměsí v blízkosti hradla. Při překročení určitého napětí je náboj na hradle takový, že pro jeho kompenzaci musí být k izolaci hradla přitaženy i minoritní nosiče ze substrátu. V tomto okamžiku vzniká inverzní vrstva = kanál = vodivé propojení oblastí S a D.
b) V obvodu hradla musí být dělič, kterým se nastaví UGS > UP.
4. Vysvětlete pojem "tranzistor s trvalým kanálem". Nakreslete zapojení pro nastavení pracovního bodu zesilovače s tímto tranzistorem (tř. A).
V izolaci hradla se mohou vyskytnout poruchy, které zachycují elektrony – v materiálu hradla je zabudovaný náboj. Pokud je náboj zabudovaný v izolaci hradla takový, že jsou pro zajištění nábojové rovnováhy k izolaci hradla přitaženy i minoritní nosiče existuje v tranzistoru vodivý kanál i bez napětí přiloženého na elektrodu G. Napětím UGS můžeme potom vodivost kanálu zvětšovat i zmenšovat. Trvalý kanál může vzniknout a) záměrně pro určitý typ tranzistoru b) při chybě ve výrobním procesu c) při programování pamětí typu EPROM, EEPROM atd. Typické zapojení zesilovače viz schéma pro příklad 2.
8. Tranzistor řízený elektrickým polem:
1. Tranzistor v obvodu podle schématu má typické hodnoty IDSS = 12mA , UP = - 4V. Napájecí napětí je UDD = Un = 30 V, velikost RG = 2 M . Předpokládejte, že na použitých frekvencích není třeba uvažovat vliv impedance kondenzátorů v obvodu a že se neuplatní parazitní kapacity tranzistoru. a) Dokončete návrh obvodu tak, aby tranzistorem protékal proud ID= IDSS / 2 a napěťové zesílení daného zapojení bylo alespoň Au  8. b) Jakou maximální hodnotu odporu v kolektoru RD můžeme použít, aby tranzistor ještě pracoval v saturaci? Jaké bude v tomto případě napěťové zesílení obvodu?
Odporem RG  je zajištěno, že UG = 0. Na odporu RS vzniká úbytek napětí URS = RS .ID = - UGS .  a)UGS určíme z rovnice ID= IDSS (1- UGS /Up)2 , nebo graficky pomocí převodní charakteristiky tranzistoru.
pro ID= IDSS / 2 = 6 mA bude UGS =1,17 V  a R3= 195 .
Napěťové zesílení AU = - gm . RD , gm = (2IDSS /UP) . (1- UGS /Up) = 4,25 mS. Pro požadované zesílení Au  8. je RD  1,9 k.
b)Pro saturační režim musí být splněno UDS = UDSSAT UGS –UP = 2,83 V. Maximální hodnota RD je proto RDMAX = (UDD -UDSSAT -IDR3 ) / ID = 4,33 k . Potom AU = - gm . RDMAX = - 18,4
2. Vysvětlete mechanismus průrazu kanálu ( tj. mezi elektrodami D a S ) u tranzistoru FET. O jaký typ průrazu se jedná?. Jaká je jeho teplotní závislost?
V oblasti saturace (zaškrcený kanál) jsou nosiče v oblasti zaškrcené části kanálu odsávány pomocí elektrického pole na zaškrcené části kanálu (driftový mechanismus). Při zvýšení na