Transistorforsterkere - oppsummering

Transkript

1 ev. ndem 5 feb.08 Transstorforsterkere - oppsummerng v Spennngsforsterker klasse Forsterkeren nverterer sgnalet faseskft 80 o. Transstoren er aktv hele sgnalperoden. Fgurene vser småsgnalmodeller Småsgnalparameter I β B B B v o GND v g m g T m r ( π Spennngsforsterknng vkoplet emtter g ) m b B c r π v B c B v o e Spennngsforsterknng med emttermotstand v Uten avkoplet emtter ser sgnalklden ser nn mot en motstand β ) B B rnn hvor rnn rπ + ( +

2 Transstorforsterkere - oppsummerng Spennngsforsterker klasse Statsk og dynamsk arbedslnje/lastlnje Når forsterkeren arbeder uten sgnal kan v tegne opp en lastlnje bestemt av og. Hellngen (slope) er gtt av / Se fgur slope v Når forsterkeren arbeder med sgnalspennnger må v se på småsgnalmodellen. Hvs v har en ekstra lastmotstand som kommer tllegg tl vl dsse sgnalmessg komme parallell. Det betyr at v får en større sgnalforsterknng. I B B v o I MX Dynamsk lastlnje slope Statsk Slope B GND

3 Transstorforsterkere - oppsummerng mtterfølger - effektforsterknng - ngen nverterng ngen spennngsforsterknng, - men stor Stor nngangsmotstand - lav utgangsmotstand vrker som en mpedans-tlpasser kopler en høyohmg klde tl en lavohmg lnje. Strømforst erknng e b β ffektforsterknng b ( β + ) b β + 0, 99 ( β + ) Hva er dette? Ingen lastmotstand på kollektor Felles kollektor Forsterker som vrker på bare en halvperode klasse B forsterker (?) 3

4 Transstorforsterkere - ffektforsterkere Klassfserng av forsterkere rknngsgrad. avfrekvensforsterkere høyfrekvensforsterkere. vstemte forsterkere uavstemte forsterkere. Smalbåndforsterkere bredbåndsforsterkere ( vgtt sgnaleffekt tl lasten) η ( tlført effekt fra power) Klassfserng etter effekt: Småsgnalforsterkere ffektforsterkere ffektforsterkere nndeles etter hvordan transstorens arbedspunkt er plassert Klasse - klasse B Klasse B Klasse : rbedspunktet lgger mdt det aktve området. Kollektorstrømmen følger varasjonene nngangssgnalet gjennom hele peroden. av vrknngsgrad B : rbedspunktet lgger på grensen mellom det aktve området og cut-off. Sgnalkomponenten kollektorstrømmen gjengr bare annenhver halvperode av nngangssgnalet. Høy vrknngsgrad : Sgnalkomponenten kollektorstrømmen gjengr bare en del av annenhver halvperode av nngangssgnalet. Brukes avstemte effektforsterkere Høy vrknngsgrad 4

5 Transstorforsterkere - ffektforsterker ffektforsterker Klasse (emtterfølger) Kretsanalyse 5Ω 0 v I MX Transstoren tåler 5 watt avgtt varme ( MX 5w). Kurven for et max. kollektortap på 5w er nntegnet (rødt). ser arbedspunktet lgger nærmest denne kurven. Dvs. dette punktet gr størst kollektortap effekttapet er størst når forsterkeren kke er tlført sgnal! Uten sgnal sgnal vl total avgtt effekt være T 0W(D). Dette fordeler seg med 5w på transstoren og 5w på lasten. får maksmal sgnaleffekt tl lasten når utgangen styres mellom cut off og metnng. Dvs. sgnalspennng på 0 over lasten. (Sgnalspennng 0pp 5,3rms) aradoks transstoren er kaldest når avlevert sgnaleffekt tl lasten er størst. 5 ( U rms ), 5w ffekt tl lasten, 5 watt rknngsg rad η 0, 5 0w Klasse forsterker - max vrknngsgrad η 5% Total 5

6 Transstorforsterkere ffektforsterkere klasse B mtterfølger gr effektforsterknng Forsterker som bare vrker på en halvperode klasse B forsterker ush-ull Klasse B forsterkere bruker både npn -og pnp transstorer Uten sgnal er begge transstorene cut off Forsterkeren har ross over dstrorton transstorene er cut off en kort perode ved hver 0 - gjennomgang. Base mtter-doden må overstge 0,7 volt før transstoren leder.. Dette forårsaker forvrengnng av sgnalet. 6

7 Transstorforsterkere - ffektforsterkere ffektforsterker klasse B ngen cross over - forvrengnng Forsterker klasse B ( Sngle supply ) Forsterker klasse B ha. doder forspennes de to basene på transstorene Q og Q slk at de leder ltt strøm - uten sgnal nn. Dvs. hele sgnalperoden forsterkes Transstorene er kke cut off når sgnalet nærmer seg 0 ffektberegnnger som gr (0,3535 ( ) ) 8 vet at rms ksempel 0,707 K 5volt K 0Ω max,8 watt Klasse B forsterker - max vrknngsgrad η % 7