FYS1210. Repetisjon 2 11/05/2015. Bipolar Junction Transistor (BJT)

Like dokumenter
Figur 1. 1e) Uten tilkopling på inngangene A og B - Hva er spenningen på katoden til dioden D1? 1,4 volt

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren Oppgave 1

Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 3k3 )

g m = I C / V T = 60 ms r π = β / g m = 3k3

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 høsten 2005

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 2k5 )

TRANSISTORER Transistor forsterker

TRANSISTORER Transistor forsterker

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2004

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

Kapittel 18 Grunnleggende diodekoplinger. Likeretter (Rectifier) omforme AC til DC

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren 2010

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 V-2007 ( rev.2 )

Figur 1 viser et nettverk med et batteri på 18 volt, 2 silisiumdioder og 4 motstander.

Forslag til løsning på eksamen i FY Forslag til løsning på eksamen i F -IN 204 og FY108 våren 2003.

FYS Elektronikk med prosjektoppgaver Vår Løsningsforslag uke 9

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG INGRID KVAKLAND AVD. FOR TEKNOLOGI INSTITUTT FOR ELEKTRO OG DATATEKNIKK 7005 TRONDHEIM

Rev. Lindem 25.feb..2014

UNIVERSITETET I OSLO

Transistorforsterker

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på eksame n FY-IN 204 våren 2002

Introduksjon til oppgave 1: Transistorkarakteristikken til BC-547

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer

EKSAMEN Løsningsforslag Emne: Fysikk og datateknikk

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer

Transistorkretser Laboratorieeksperimenter realfagseminar Sjøkrigsskolen 15. November 2010

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO.

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer

UNIVERSITETET I OSLO.

VEILEDNING TIL LABORATORIEØVELSE NR 2

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Elektronikk 1 (LO342E) høst 2006 eksamen 1. desember, 3timer

UNIVERSITETET I OSLO.

FYS1210 Løsningsforslag. Eksamen V2015

TRANSISTORER. Navn: Navn: Kurs: FY-IN204 Elektronikk med prosjektoppgaver - 4 vekttall. Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 2.

TRANSISTORER. Navn: Navn: Kurs: FY-IN204 Elektronikk med prosjektoppgaver - 4 vekttall. Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 2.

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer

Forslag til løsning på eksamen i FYS1210 våren 2005 side 1. Fig.1 viser et nettverk med to 9 volt batterier og 4 motstander, - alle på 1kΩ.

Eksamen i Elektronikk 24. Mai Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

ELEKTRONIKK 2 DAK-ØVING 6 Endre i transistormodell, DCsvip, AC-svip, impedans 2004

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer MOSFET Strømforsyning

UNIVERSITETET I OSLO.

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

UNIVERSITETET I OSLO

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

Fasit til Eksamen FY-IN 204 våren (avholdt høsten) 1998.

UNIVERSITETET I OSLO.

UNIVERSITETET I OSLO

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2015

UNIVERSITETET I OSLO.

UNIVERSITETET I OSLO.

Fys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer Forelesning 10

Transistorer en alternativ presentasjon. Temapunkter for de 3 neste ukene

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Prøveeksamen 1. Elektronikk 8.feb Løsningsforslag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Oppgave 1 (30%) a) De to nettverkene gitt nedenfor skal forenkles. Betrakt hvert av nettverkene inn på klemmene:

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Lab 7 Operasjonsforsterkere

«OPERASJONSFORSTERKERE»

LAB 7: Operasjonsforsterkere

Oppsummering FYS

UNIVERSITETET I OSLO

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2009

Oppsummering FYS 1210

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

UNIVERSITETET I OSLO.

Forsvarets ingeniørhøgskole. Jørstadmoen LABORATORIERAPPORT. Oppgave: 163 Transistorens karakteristikk. Forspenningsnettverk. INGP400 Elektronikk

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN. Emne: Fysikk og datateknikk

Lab 3: AC og filtere - Del 1

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Fredag 25. mai Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

PH-03. En MM Phono Forsterker

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

RAPPORT. Elektrolaboratoriet. Oppgave nr.: 5. Tittel: Komparator Skrevet av: Espen Severinsen. Klasse: 14HBIELEB Øvrige deltakere: Vegard Bakken.

Batteri. Lampe. Strømbryter. Magnetbryter. Motstand. Potensiometer. Fotomotstand. Kondensator. Lysdiode. Transistor NPN. Motor. Mikrofon.

EKSAMEN (Del 1, høsten 2015)

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

UNIVERSITETET I OSLO

Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

Carsten Andersen & Karsten Rislå. Fordypning i. Systemforståelse, elektriske målinger og oppgaver. Basisforlaget

Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Transkript:

FYS1210 Repetisjon 2 11/05/2015 Bipolar Junction Transistor (BJT)

Sentralt: Forsterkning Forsterkning er et forhold mellom inngang og utgang. 1. Spenningsforsterkning: 2. Strømforsterkning: 3. Effektforsterkning (Power): Obs: For et forhold mellom to størrelser som har samme fysiske enhet, vil enhetene kansellere hverandre. Dermed har ikke forsterkning fysisk enhet og er kun et tall.

Bipolar Junction Transistor (BJT) Komponent med 3 terminaler: Base, Kollektor og Emitter. Symbol npn Modeller Modellene muliggjør enkel forståelse og bruk av BJT

Transistormodell (npn) Regler for bruk 1. Polaritet: Kollektor må ha høyere potensiale enn emitter. 2. pn-overganger: Base-emitter- og base-kollektorovergangene oppfører seg som dioder, som må være riktig forspent (biased) ift. hva transistoren skal brukes til. 3. Maksverdier: En BJT har oppgitte maksverdier i databladet som ikke kan overstiges.

Transistormodell (npn) Når regel 1-3 er oppfylt, kan transistoren forståes på to forskjellige måter. 1. Strømstyrt 2. Spenningsstyrt Forsterkning: Transkonduktans: Enhet: ingen Enhet: Siemens

Operasjonsområder 1. Av (Cutoff) 2. Aktiv (Active) 3. Metning (Saturation)

Operasjonsområder Definisjoner (forenklet): 1. Av: Når transistoren er av, går det ingen strøm fra emitter til kollektor 2. Aktiv: Når transistoren er i det aktive området, er kollektorstrømmen definert som: 3. Metning: Når transistoren er i metning, er kollektorstrømmen maksimum (avhenger også av kretsen). En fortsatt økning av basestrømmen vil ikke lengre før til økt kollektorstrøm:

Av Aktiv Metning Sperreretning Sperreretning Lederetning Sperreretning Lederetning Lederetning

Bruk av operasjonsområder 1. Må være klart hva transistoren skal brukes til. - Bryter (switch): Veksle mellom av og på (metning). - Forsterker: Det aktive området. 2. Kretsen rundt transistoren må bestemmes fra: - Bruk (1.) - Transistorens maksverdier. - Evt. spesifikasjoner for ytelse.

Eksempel: Bryter (switch) Skal bruke en npn-transistor som bryter. Da kan en enkel bryter veksle mellom av og på (metning). Av: Spenningen mellom base og emitter må være så lav at dioden er i sperreretning: < 0.6V Metning: Basestrømmen gjøres stor nok til at det er helt sikkert at transistoren er i metning.

Av KVL: Sperreretning Sperreretning Når transistoren er av, så er motstanden mellom kollektor og emitter veldig høy, og nesten all spenning legger seg over utgangen. Bryteren har da logisk verdi HØY (1).

På KVL: Lederetning Lederetning Når transistoren er på, så er motstanden mellom kollektor og emitter veldig lav, og nesten all spenning legger seg over motstanden. Bryteren har da logisk verdi LAV (0). (Ok å bruke 100mV over VCE for transistor i metning.)

Eksempel: Bryter (switch) Største kollektorstrøm kretsen kan ha bestemmes av motstanden. Når transistoren er på, ligger nesten all spenningen over motstanden. Da er metningstrømmen: Ved å kople til en krets på basen, kan en gjøre bryteren til en del av en logisk krets. Eksempel DTL NAND (Lab 6, Digital kompendium og eksamensoppgaver).

Må bruke det aktive området. Må finne et arbeidspunkt (DC) som signalet (AC) endrer seg rundt. Bruker at transistoren er strømstyrt for DC og at den er spenningsstyrt for AC.

Kondensatorene holder inne DC-strømmen. Kondensatoren på utgangen fjerner DC fra det forsterkede signalet. AC-signalet svinger rundt DC-verdiene. Enkel transistorforsterker Separat analyse for DC og AC.

DC-analyse To viktige formler: I: II: To lukkede kretser gir følgende KVL:

DC-analyse 1. KVL: 2. Ohms lov gir: 3. Formel II gir (hvis i aktivt område): 4. Løst for kollektorstrøm:

DC-analyse Hva kan leses ut av dette? 1. Forsterkeren er invers (180 grader faseskift). Når spenningen over base-emitter øker, blir kollektorstrømmen mindre. 2. Kollektorstrømmen er svært avhengig av beta.

DC-analyse Kan forsterkeren gjøres mindre avhengig av beta? Prøver med å kople en motstand mellom emitter og jord (Emitter degeneration).

KVL: Eksempel: Forsterker DC-analyse

DC-analyse Vanlig å forenkle formelen: Kommer da klart frem at forsterkeren er mindre avhengig av beta hvis:

DC-analyse For temperaturstabilisering koples ytterligere en motstand mellom base og jord:

DC-analyse Kompliserer analysen: Kan løses med masse regning, men 2 bedre metoder er vanlig å bruke: 1. Anta at basestrømmen er liten nok til at feilen blir ubetydelig. 2. Bruk Thevenins theorem for å gjøre kretsen enklere

AC-analyse: Små-signalmodell Transistorekvivalent

AC-analyse: Små-signalmodell Interne kapasitanser Utgang Inngang Forsterkning Dynamisk inngangsmotstand

AC-analyse: Små-signalmodell Transkonduktans: Dynamisk inngansmotstand: VIKTIG: Må huske disse til eksamen!

AC-analyse: Små-signal modell Hva bli små-signalmodellen?

+

AC-analyse: Små-signal modell

AC-analyse: Små-signal modell Oppgave: Tegn små-signalmodellen for frekvenser. Frekvenser Interne Eksterne Alle Ja Ja Midlere Nei Nei Høy Ja Nei Lav Nei Ja Midlere frekvenser: Når faseskift er null (kondensatorene påvirker ikke kretsen for AC).

AC-analyse: Millereffekt Kondensatoren i små-signalmodellen som er koplet mellom base og kollektor, vil pga. negativ feedback ha en ekvivalent som er koplet mellom inngang og jord som har (1+A) ganger større kapasitans. Dette blir som et lavpassfilter hvor knekkfrekvenser blir lavere desto høyere forsterkningen er. Se forelesningsnotat om feedback (s. 5-7).