Dr. Pap László jegyzete - BME Hálózati Rendszerek és ...

4. fejezet
A kivezérelhetőség vizsgálata
A kivezérelhetőség elemzésekor az a célunk, hogy meghatározzuk a fogyasztóra juttatható maximális
feszültség értékét. Ez a vezérelhető eszköz működési határaitól, a telepfeszültségtől, a munkaponti
áramtól és a fogyasztó csatolási módjától függ. A vezérlésről a továbbiakban azt feltételezzük, hogy
tetszőleges lehet, azaz a vezérlés biztosítani tudja a kimeneti határértékek elérését. Feltételezzük azt
is, hogy a tranzisztor munkaponti árama már ismert, azaz a munkapontot beállítottuk.
4.1. Bevezető példa
Vizsgáljuk meg a 4.1. ábrán feltüntetett áramkör működését, és határozzuk meg a fogyasztóra jutó
feszültség maximális értékét. Megjegyezzük, hogy új jelöléssel a telepet nem rajzoljuk külön le, hanem
kijelölünk egy referenciapontot, amit a továbbiakban földpontnak nevezünk, és a telep feszültségét,
illetve általában a feszültségeket ehhez a referenciaponthoz mérjük.
A tranzisztor kimeneti karakterisztikájára érvényes az
U t = u CE +i C R f (4.1)
egyenlet, ami meghatározza, hogy a telepfeszültség, a tranzisztor kollektorárama és a kollektor-emitter
feszültség között milyen lehet a kapcsolat. Ez egy egyszerű lineáris egyenlet, amely megmutatja, hogy
a tranzisztor kimeneti i C −u CE karakterisztikáján az eszköz egyenáramú munkapontja egyáltalában
hol helyezkedhet el. Természetesen ugyanezen a karakterisztikán ábrázoljuk a tranzisztor kollektoráramát
a kollektor-emitter feszültség függvényében, az u BE bázis-emitter feszültséggel vagy az i B
bázisárammal paraméterezve, és az eszköz aktuális állapotát leíró pont a két görbe metszéspontjában
van. Emiatt ez az egyenes az eszköz egyenáramú munkaegyenese, amit a 4.2. ábrán tüntettünk fel.
Az egyenáramú munkaegyenes tehát az eszköz i C −u CE karakterisztikáján azon pontok mértani
helye, ahol az eszköz egyenáramú munkapontja elhelyezkedhet. A munkaegyenest nem az eszköz,
+U t
R f
~
=
i C
u CE
4.1. ábra. A bevezető példa áramköre.