Seminar 4 S4 Tranzistorul bipolar în regim variabil. Structuri ... - Andrei
Seminar 4 S4 Tranzistorul bipolar în regim variabil. Structuri ... - Andrei
Seminar 4 S4 Tranzistorul bipolar în regim variabil. Structuri ... - Andrei
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
<strong>Seminar</strong> 4<br />
<strong>S4</strong>.1 Tranzistoare echivalente<br />
<strong>S4</strong> <strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>.<br />
<strong>Structuri</strong> echivalente<br />
Considerând parametrii h12 şi h22 neglijabili, atunci schema echivalentă a<br />
tranzistorului <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> dinamic corespunzător reprezentării <strong>în</strong> conexiune EC, este:<br />
I1<br />
B C<br />
U1<br />
h11 h21I1<br />
E<br />
O structură formată dintr-un tranzistor şi o rezistenţă, care păstrează 3 borne poate fi<br />
echivalată cu un nou tranzistor, numit tranzistor echivalent.<br />
T R<br />
T’<br />
tranzistor + rezistenţă => tranzistor echivalent<br />
Există 6 tipuri de asemenea structuri care formează tranzistoare echivalente:<br />
4.1.1 Tranzistor <strong>în</strong>seriat <strong>în</strong> bază cu o rezistenţă<br />
B<br />
B’<br />
U’ 1<br />
E’<br />
R<br />
I’1<br />
B<br />
UR<br />
C’=C<br />
T<br />
E’=E<br />
T’<br />
h'<br />
h'<br />
- 1 -<br />
11<br />
21<br />
I2<br />
U<br />
=<br />
I<br />
I<br />
=<br />
I<br />
E<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 1<br />
U2<br />
= 0<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1 1<br />
U2<br />
= 0<br />
U2<br />
U R + U1<br />
R1I<br />
1 + h11I1<br />
= = = R + h<br />
I'<br />
I<br />
I<br />
=<br />
I<br />
R I1<br />
I’ = I2<br />
B<br />
C’=C<br />
U1<br />
E<br />
h11<br />
h21I1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
= h<br />
U’2 = U2<br />
E’=E<br />
21<br />
1<br />
h'<br />
h'<br />
11<br />
21<br />
= R + h<br />
= h<br />
21<br />
11<br />
11
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
4.1.2 Tranzistor <strong>în</strong>seriat <strong>în</strong> emitor cu o rezistenţă<br />
B’=B<br />
h'<br />
h'<br />
11<br />
21<br />
U<br />
=<br />
I<br />
I<br />
=<br />
I<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1 1<br />
U 2 = 0<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1 1<br />
U 2 = 0<br />
C’=C<br />
E’<br />
U<br />
=<br />
I<br />
=<br />
I<br />
2<br />
1<br />
T<br />
R<br />
1<br />
E<br />
+ U<br />
I<br />
1<br />
= h<br />
21<br />
h<br />
=<br />
4.1.3 Tranzistor <strong>în</strong>seriat <strong>în</strong> colector cu o rezistenţă<br />
R<br />
T’<br />
11<br />
4.1.4 Tranzistor cu o rezistenţă <strong>în</strong> paralel <strong>în</strong>tre bază şi emitor<br />
R<br />
C’=C<br />
B’=B T<br />
B’#B<br />
U’ 1 = U 1<br />
E’=E<br />
B’#B<br />
I’ 1<br />
E’=E<br />
B<br />
E<br />
I R<br />
R<br />
I 1<br />
T’<br />
I<br />
1<br />
+ ( I1<br />
+ h<br />
I<br />
1<br />
1<br />
11<br />
21<br />
C C’<br />
E’#E<br />
T<br />
h 11<br />
R<br />
RI<br />
I<br />
R<br />
B’=B<br />
= h<br />
- 2 -<br />
I1)<br />
R<br />
= h<br />
T’<br />
I<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
I’ = I<br />
2 2<br />
h 21 I 1<br />
1<br />
11<br />
⇒ h'<br />
1<br />
11<br />
11<br />
I'<br />
⇒ h'<br />
C’=C<br />
+ ( h<br />
U<br />
=<br />
21<br />
+ 1)<br />
R<br />
h'<br />
h'<br />
11<br />
21<br />
h'<br />
h'<br />
11<br />
21<br />
= h<br />
= h<br />
11<br />
= h<br />
11<br />
= h<br />
1<br />
1<br />
1<br />
I1<br />
=<br />
1<br />
U 2 = 0 R<br />
1<br />
I 2<br />
21 = 1<br />
I1<br />
1<br />
U 2 = 0<br />
=<br />
U’ = U<br />
2 2<br />
E’=E<br />
21<br />
U1<br />
I + I<br />
h'<br />
h'<br />
21<br />
1<br />
I 2<br />
R + h<br />
R<br />
11<br />
21<br />
+ ( h<br />
11<br />
I<br />
21<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
1<br />
C’=C<br />
h11 U2<br />
U1 h21I1<br />
E<br />
I1<br />
U’1 UR<br />
R<br />
E’<br />
I2<br />
E<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
+ 1)<br />
R<br />
11<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
11<br />
11<br />
h<br />
h<br />
h<br />
11<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
11<br />
U’2<br />
21<br />
11<br />
h<br />
21
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
4.1.5 Tranzistor cu o rezistenţă <strong>în</strong> paralel <strong>în</strong>tre bază şi colector<br />
B’#B<br />
R<br />
T<br />
E’#E<br />
C’#C<br />
T’<br />
4.1.6 Tranzistor cu o rezistenţă <strong>în</strong> paralel <strong>în</strong>tre colector şi emitor<br />
<strong>S4</strong>.2 Impedanţe dinamice<br />
O structură formată dintr-un tranzistor şi o rezistenţă, şi care prezintă două borne<br />
poate fi echivalată cu o rezistenţă, numită impedanţă dinamică. Întâlnim două tipuri de<br />
impedanţe dinamice:<br />
4.2.1 cu rezistenţă <strong>în</strong>tre bază şi colector (emitorul liber)<br />
R<br />
4.2.2 cu rezistenţă <strong>în</strong>tre bază şi emitor (colectorul liber)<br />
R<br />
B<br />
A<br />
B<br />
A<br />
T<br />
T<br />
h'<br />
h'<br />
11<br />
21<br />
=<br />
h<br />
11<br />
= h<br />
21<br />
- 3 -<br />
A<br />
B<br />
A<br />
B<br />
h'<br />
h'<br />
11<br />
21<br />
RT<br />
RT<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
11<br />
R<br />
=<br />
R + h<br />
11<br />
h<br />
11<br />
⎛<br />
⎜h<br />
⎝<br />
B’#B<br />
21<br />
h11<br />
⎞ R<br />
− ⎟ ≅<br />
R ⎠ R + h<br />
T<br />
R<br />
AB<br />
E’#E<br />
C’=C<br />
11<br />
R<br />
h<br />
21<br />
h11<br />
+ R<br />
RAB = RBA<br />
= RT<br />
=<br />
h + 1<br />
21<br />
= RBA<br />
= RT<br />
= ∞<br />
T’
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
<strong>S4</strong>.3 Tranzistoare compuse<br />
O structură formată din două sau mai multe tranzistore şi care păstrează 3 borne poate<br />
fi echivalată cu un nou tranzistor, numit tranzistor compus.<br />
T’<br />
Tranzistor + tranzistor => tranzistor compus<br />
Cele mai cunoscute structuri de tranzistoare compuse sunt:<br />
4.3.1 Darlington<br />
4.3.2 Super D<br />
4.3.3 Super G<br />
4.3.4 Cascod<br />
B*<br />
B*<br />
T D<br />
B*<br />
B*<br />
T’<br />
T”<br />
T’<br />
T’<br />
T’<br />
T”<br />
T”<br />
T”<br />
E*<br />
T”<br />
- 4 -<br />
E*<br />
E*<br />
E*<br />
T *<br />
C*<br />
T SD<br />
C*<br />
C*<br />
h<br />
h<br />
D<br />
11<br />
D<br />
21<br />
h<br />
h<br />
h<br />
= h'<br />
= h'<br />
SD<br />
11<br />
SD<br />
21<br />
SG<br />
11<br />
11<br />
21<br />
= h'<br />
+ ( h'<br />
+ ( h'<br />
11<br />
= ( h'<br />
= h'<br />
21<br />
21<br />
21<br />
+ ( h'<br />
+ 1)<br />
h"<br />
+ 1)<br />
h"<br />
21<br />
+ 1)<br />
h"<br />
T SG SG<br />
h = h'<br />
( h"<br />
+ 1)<br />
C*<br />
T C<br />
h<br />
h<br />
21<br />
C<br />
11<br />
C<br />
21<br />
=<br />
h'<br />
= h'<br />
11<br />
11<br />
21<br />
21<br />
21<br />
21<br />
21<br />
11<br />
21<br />
+ 1)<br />
h"<br />
h"<br />
21<br />
≅ h'<br />
h"<br />
+ 1<br />
11<br />
21
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
<strong>S4</strong>.4 Tipuri de impedanţe de acces<br />
U<br />
Z =<br />
I<br />
a<br />
a<br />
4.4.1 Impedanţa văzută <strong>în</strong> baza unui tranzistor<br />
Z = h + h + 1)<br />
R<br />
B<br />
11<br />
( 21<br />
Impedanţa văzută <strong>în</strong> baza unui tranzistor este<br />
<strong>în</strong>tâlnită ca impedanţă de intrare.<br />
RE este rezistenţa pe care o vede emitorul până la masă.<br />
4.4.2 Impedanţa văzută <strong>în</strong> emitorul unui tranzistor<br />
Z<br />
E<br />
h11<br />
+ RB<br />
=<br />
h + 1<br />
Impedanţa văzută <strong>în</strong> emitorul unui tranzistor<br />
poate fi <strong>în</strong>tâlnită atât ca impedanţă de intrare, cât şi ca<br />
impedanţă de ieşire.<br />
RB este rezistenţa pe care o vede baza până la masă.<br />
4.4.3 Impedanţa văzută <strong>în</strong> colectorul unui tranzistor<br />
Z C = ∞<br />
Impedanţa văzută <strong>în</strong> colectorul unui tranzistor este<br />
<strong>în</strong>tâlnită ca impedanţă de ieşire.<br />
<strong>S4</strong>.5 Transferul de tensiune<br />
4.5.1 Transferul de tensiune printr-o rezistenţă<br />
K<br />
R<br />
U<br />
=<br />
U<br />
o<br />
i<br />
21<br />
RS<br />
=<br />
R + R<br />
S<br />
E<br />
- 5 -<br />
Ua<br />
Z<br />
Ia<br />
Ui<br />
ZE<br />
ZB<br />
ZC<br />
B<br />
E<br />
C<br />
KR<br />
R<br />
RB<br />
RB<br />
RS<br />
RE<br />
Uo<br />
RE
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
4.5.2 Transferul de tensiune pentru conexiunea EC<br />
- emitor la masă:<br />
A<br />
T ( EM )<br />
- sarcină distribuită:<br />
h<br />
= −<br />
h<br />
21 S<br />
AT ( EC−SD)<br />
= −<br />
≅ −<br />
h11<br />
+ ( h21<br />
+ 1)<br />
RE<br />
h<br />
4.5.3 Transferul de tensiune pentru conexiunea BC<br />
- bază la masă:<br />
- baza comună<br />
A<br />
A<br />
T ( BM )<br />
T ( BM )<br />
R<br />
h<br />
= +<br />
h<br />
21<br />
11<br />
21<br />
11<br />
R<br />
R<br />
S<br />
S<br />
h21<br />
= +<br />
h + R<br />
4.5.4 Transferul de tensiune pentru conexiunea CC<br />
pentru 21R<br />
h11<br />
A<br />
T ( CC )<br />
=<br />
h<br />
h S >> avem A ≅ 1.<br />
T ( CC)<br />
11<br />
11<br />
h<br />
21<br />
B<br />
R<br />
S<br />
R<br />
R<br />
R<br />
S<br />
E<br />
S<br />
+ ( h21<br />
+ 1)<br />
RS<br />
- 6 -<br />
Ui<br />
Ui<br />
T<br />
T<br />
AT(EM)<br />
AT(EM)<br />
RE<br />
RS<br />
RS<br />
Uo<br />
Uo<br />
Ui Uo<br />
Ui<br />
Ui<br />
AT(BM)<br />
T<br />
AT(BC)<br />
T<br />
AT(CC)<br />
T<br />
RB<br />
RE<br />
RS<br />
RS<br />
RS<br />
Uo<br />
Uo
<strong>Tranzistorul</strong> <strong>bipolar</strong> <strong>în</strong> <strong>regim</strong> <strong>variabil</strong>. <strong>Structuri</strong> echivalente Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 4<br />
electronica.geniu.ro<br />
<strong>S4</strong>.6 Temă de casă<br />
- 7 -