zadání C a D

C
1. Jaké zdroje šumu se uplatňují na vstupu tranzistorového zesilovače? Jak se provádí
šumové přizpůsobení vstupního zesilovače a dosažení minimálního šumového čísla?
Na vstupu zesilovače se uplatní:
a) šum bázového obvodu – souvisí s šumovým odporem v bázi Rnb, Johnsonův vztah pro šumové
napětí, běžná hodnota 1-10 nV/Hz1/2

b) šum emitorového obvodu – podle Schottkyho vzorce pro šumový zdroj proudu v obvodu B-E,
běžná hodnota 0,1 – 10 pA/Hz1/2

c) šum zdroje signálu – souvisí s vnitřním odporem generátoru a jeho reálné části impedance,
Johnsonův vztah

Veličiny:
k je Boltzmannova konstanta k= 1,38.10-23 J/K, Θ je teplota v K (∼ 298 K), ∆ f je šířka pásma (pro pokles -3 dB), q je náboj elektronu q= 1,6.10-19 C, Ib je proud bází. Tyto zdroje jsou nekorelované, je třeba sečítat jejich kvadráty napětí!
Provedení šumového přizpůsobení vstupnímu zesiloveči:
Definice šumového čísla jej definuje jako výkonový odstup S/N na vstupu k výkonovému
odstupu na výstupu. Bez odvození a po citlivostní analýze na Rg lze získat vztah pro šumové přizpůsobení:
Minimalizace šumového čísla:
Pro dosažení malého šumového čísla musí být malý šumový odpor v bázi (volba typu tranzistoru a pracovního bodu), malý proud bází, avšak dostatečné zesílení!

2. Které parametry se využívají pro řešení dynamických vlastností tranzistorového zesilovače? Jak se pomocí nich vyjádří napěťový, proudový a výkonový přenos, vstupní impedance a výstupní vodivost?
Parametry pro řešení dynamických vlastností tranzistorového zesilovače:
Používají se parametry h tranzistoru, které kombinují parametry odporu vstupního obvodu s vodivostí ve výstupním odporu.
, ,
, i2 = u2 / RZ , h11 – vstupní odpor , h12 – zpětný napěťový přenos
h21 – proudový zesilovací činitel , h22 – výstupní vodivost
a) napěťové zesílení
b) proudové zesílení

c) výkonové zesílení

d) vstupní impedance
, ,
Millerův jev, C11 je vstupní kapacita prvku (např. CBE) a C12 průchozí kapacita prvku (např. CBC)
e) výstupní impedance
, ,
C22 je výstupní kapacita prvku (např. CCE) a C12 průchozí kapacita prvku (např. CBC)
pro napěťové buzení Rg > h11 (násobič kapacity)
3. Vysvětlete princip zpětné vazby a způsob jejího připojení z výstupu zesilovače na jeho
vstup. Jaký vliv má zpětná vazba na vlastnosti zesilovače (zesílení, impedance,
harmonické zkreslení, teplotní drift)?
Princip zpětné vazby:
Přenos přímé větve:

Přenos zpětnovazební větve:

Přenos v rozpojené (otevřené) smyčce:
Blackův vzorec:
N je stupeň vazby
N= 1 … žádná vazba
0 < N< 1 … kladná vazba (obecná – komplexní číslo, čistá – reálné číslo)
N> 1 … záporná vazba (obecná – komplexní číslo, čistá – reálné číslo)
N= 0 … zesílení se blíží limitně k nekonečnu (vznikají oscilace, oscilátor)
N= 10 … určující (silná) záporná vazba Au ≈ 1/β
Druhy zpětných vazeb:
vlastnosti vazeb:
Vliv zpětné vazby na vlastnosti zesilovače:
Vliv zpětné vazby na zesílení – je přímo popsán Blackovým vzorcem, bude-li vazba záporná, je N> 1 a dojde ke změně zesílení. Pro opačný případ, když 0 < N< 1 dojde ke zvětšení zesílení.
Vliv zpětné vazby na výstupní impedanci zesilovače – napěťová ZV výstupní impedanci Nx snižuje, proudová ZV naopak Nx zvyšuje. Podmínka opět platí pro zdánlivé hodnoty, na fixní hodnoty prvků ZV nepůsobí.
,
Vliv zpětné vazby na vstupní impedanci zesilovače – sériová ZV vstupní impedanci Nx zvyšuje, paralelní ZV naopak Nx snižuje. Zjednodušení platí pro napěťové buzení.
,
Příkladem sériové zpětné vazby je vstupní obvod emitorového sledovače (velký vstupní odpor, malá vstupní kapacita), příkladem paralelního zapojení je vstupní odpor invertujícího zapojení s OZ (malý vstupní odpor).
Vliv zpětné vazby na harmonické zkreslení zesilovače – pro čistou zápornou zpětnou vazbu v celém k