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

64 4. A KIVEZÉRELHETŐSÉG VIZSGÁLATA
i C
U + U -
U t
1
R v
1
R f
U m
U t
I C0
M
R e
U CE0
u CE
4.11. ábra. A vizsgált kapacitív csatolású elrendezés munkaegyenesei.
helyezkedik el. Ha a kollektoráram megváltozik, akkor a kollektor-emitter feszültség is változni fog,
és ugyanez a feszültségváltozás a fogyasztón is megjelenik. Ez annyit jelent, hogy a ∆i C áramváltozás
azR C és azR f ellenállásokon ugyanazt a feszültségváltozást hozza létre, vagyis a két ellenállás a
változások szempontjából párhuzamosan kapcsolódik egymással.
Ennek alapján a kapcsolás működésére az alábbi egyenletek érvényesek:
R e = R C , (4.8)
R v = R C ×R f . (4.9)
A váltakozó áramú munkaegyenest tehát az R C ésR f párhuzamos eredője határozza meg.
Feltehető a kérdés, hogyan kell a váltakozó áramú viselkedést elképzelni. A kérdés kulcsa a kapcsolások
váltóáramú helyettesítő képe, amely a kapcsolás működését a munkapont körüli dinamikus
változások szempontjából írja le, azaz megadja a kollektoráram és a kollektor-emitter feszültség változása
közötti kapcsolatot.
A váltóáramú helyettesítő kép az eredeti kapcsolásból az alábbi szabályok szerint állítható elő:
• Az egyenfeszültségű telepeket rövidzárral, az egyenáramú forrásokat szakadással helyettesítjük,
mivel az egyenfeszültségű forrásokon a váltakozó feszültség nulla értékű (az egyenfeszültségű
források belső ellenállása nulla), illetve az egyenáramú forrásokon a váltakozó áram nulla értékű
(az egyenáramú források belső ellenállása végtelen).
• A végtelen értékű kapacitást váltakozó áramon rövidzárral, a végtelen értékű induktivitást váltakozó
áramon szakadással helyettesítjük, mivel egy végtelen értékű kapacitás minden nem nulla
frekvencián nulla, illetve egy végtelen értékű induktivitás minden nem nulla frekvencián végtelen
impedanciájú. Természetesen az ideális kapacitás egyenáramon szakadással, az ideális
induktivitás pedig rövidzárral helyettesíthető.
Ezek alapján előállítható a vizsgált kapcsolás váltóáramú helyettesítő képe (lásd a 4.12. ábrát).
Itt a tranzisztor már nem egy valódi eszköz, hanem csak a munkapont környezetében a jelek közötti
kapcsolatot szimbolizálja. Az ábra alapján aR C ésR f ellenállás valóban párhuzamosan kapcsolódik.
A kapcsolás kivezérelhetősége a 4.11. ábráról egyszerűen leolvasható:
U + = U CE0 −U m = U t −I C0 R e −U m , (4.10)
U − = I C0 R v . (4.11)