Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

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

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

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

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

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

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

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

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

Oppsummering FYS 1210

Oppsummering FYS

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

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

UNIVERSITETET I OSLO

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

Transistorforsterker

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 høsten 2005

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2004

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.

Rev. Lindem 25.feb..2014

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren 2010

UNIVERSITETET I OSLO.

UNIVERSITETET I OSLO

FYS1210 Løsningsforslag. Eksamen V2015

UNIVERSITETET I OSLO.

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017

TRANSISTORER Transistor forsterker

UNIVERSITETET I OSLO.

UNIVERSITETET I OSLO.

Prøveeksamen 1. Elektronikk 8.feb Løsningsforslag

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

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

UNIVERSITETET I OSLO.

Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer

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

UNIVERSITETET I OSLO.

TRANSISTORER Transistor forsterker

UNIVERSITETET I OSLO.

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

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i Elektronikk 24. Mai Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

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

«OPERASJONSFORSTERKERE»

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2015

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

LAB 7: Operasjonsforsterkere

Introduksjon til oppgave 1: Transistorkarakteristikken til BC-547

Lab 7 Operasjonsforsterkere

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

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

Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer. Måleteknikk Operasjonsforsterkere

UNIVERSITETET I OSLO

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

UNIVERSITETET I OSLO

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

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

Forelesning nr.12 INF 1411 Elektroniske systemer. Opamp-kretser Oscillatorer og aktive filtre

«OPERASJONSFORSTERKERE»

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

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO.

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

VEILEDNING TIL LABORATORIEØVELSE NR 2

UNIVERSITETET I OSLO

Forelesning nr.12 INF 1411 Elektroniske systemer. Opamp-kretser Oscillatorer og aktive filtre

Ny og utsatt eksamen i Elektronikk 28. Juli Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Transistorkretser Laboratorieeksperimenter realfagseminar Sjøkrigsskolen 15. November 2010

Eivind, ED0 Ingeniørfaglig yrkesutøvelse og arbeidsmetoder Individuell fremføring

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN Løsningsforslag Emne: Fysikk og datateknikk

Ny/Utsatt eksamen i Elektronikk 2. August Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Contents. Oppgavesamling tilbakekobling og stabilitet. 01 Innledende oppgave om ABC tilbakekobling. 02 Innledende oppgave om Nyquist diagram

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

UNIVERSITETET I OSLO.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Løsningsforslag til EKSAMEN

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2009

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Forelesning nr.6 INF Operasjonsforsterker Fysiske karakteristikker og praktiske anvendelser

Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer

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

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

FYS Elektronikk med prosjektoppgaver Vår Løsningsforslag uke 9

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Løsningsforslag eksamen inf 1410 våren 2009

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Transkript:

Oppsummering BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

OP-AMP vs BJT Fordeler og ulemper Vi har sett på to ulike måter å forsterke opp et signal, ved hjelp av transistor forsterkere og operasjonsforsterkere, men hvilke fordeler ulemper er ved de forskjellige kretsene Transistor-krets + Billig + Høy frekvens + Bruker lite strøm Man må sette bias og stabilere kretsen. Man må ta høyde for drift pga. temperatur i designet. Op-amp + Enkel i bruk + Høy forsterkning + Høy inngangs impedans + God common mode rejection + Stabil + God presisjon Tar stor plass Kostbar (særlig hvis den skal være rask) Husk at operasjonsforstekere i bunn og grunn er en differensial forsterker bygget opp av mange transistorer. Transistorer brukt i op-amper kan være BJT, FET (f.eks. JFET, CMOS) eller en kombinasjon av både BJT og forskjellige FET-typer.

Bipolar Junction Transistor - BJT brukt som forsterker DC - beregning på en enkel transistorforsterker : Du har gitt en transistor med kjent strømforsterkning β: 1. Du velger VCC og IC 2. Velg arbeidspunkt ved Vcc/2. 3. Du beregner RC, IB og RB For eksempel, se EKS2016V Oppgave 1 Kondensatorene på inngangen stopper DC, men slipper AC - signalet igjennom

Transistor brukt som forsterker Småsignalmodell Vi erstatter det vanlige transistorsymbolet med en småsignalmodell og signalstrømmer og spenninger angis med små bokstaver Mellom Base og Emitter ser signalet en dynamisk motstand rπ (BE-dioden). Mellom Emitter og Collector finner vi en strømgenerator som leverer signalstrømmen ic. Denne strømmen bestemmes av transistorens transkonduktans gm rπ og gm kalles småsignalparametere

Transistor småsignalmodell Småsignalmodell - forsterker uten emittermotstand DC-modell Småsignalmodell Vcc Småsignalmodell - forsterker med emittermotstand DC-modell Vcc Småsignalmodell Signalkilden ser inn mot en motstand

Transistor småsignalmodell Småsignalmodell - forsterker med emittermotstand og last DC-modell Vcc Småsignalmodell Småsignalmodell - forsterker avkoblet emittermotstand og last DC-modell Småsignalmodell Vcc

Fremgangsmåte for å bestemme forsterkningen 1: Se på emitter for å bestemme formel. A: Ingen motstand på emitter eller kondensator over emittermotstanden. B: Motstand på emitter OBS: Ekstra ledd. 2: Se på kollektor for å bestemme R TOT.

Transistor: Emitterfølger Emitterfølger - ingen invertering og ingen spenningsforsterkning, men stor effektforsterkning - impedanstransformator Vcc Strømforsterkning Vout Effektforsterkning

Operasjonsforsterkere Inverterende forsterker - Signalkilde (v s ) er koblet til inverterende inngang (-) - Inngangsmotstand: R S Inngangen (-) på en inverterende forsterker kan betraktes som et virtuelt nullpunkt. Ikke-inverterende forsterker ( forsterker uten fasevending ) - Signalkilde (v s ) er koblet til ikke-inverterende inngang (+) - Inngangsmotstand: R i (veldig stor, >= Mohm)

Operasjonsforsterkere To enkle regler for op-amp med negativ tilbakekobling: 1. Tilbakekoblingen vil gjøre at v i går mot null (v i = 0). 2. Inngangene trekker ingen strøm (i i = 0). Regel 2: i i = 0 Kirchhoffs strømlov (KCL) gir: Regel 1: v i = 0 Disse to reglene gjør det enklere å finne forsterkning. MEN, ved bruk av op-amp i praksis kan det være nødvendig å ta hensyn til at i i og v i ikke er null.

Operasjonsforsterkere Integratorkopling Regel 2: i i = 0 Regel 1: v i = 0 Integrerer på begge sider Addisjon Hvis får vi addisjon med invertering

Operasjonsforsterkere Frekvensforløp stigehastighet - slew rate Bode - diagram beskriver amplitude og faseforløp. De to diagrammene henger sammen Operasjonsforsterkeren har størst forsterking for DC så faller den med 20 db pr. dekade. Båndbredden bestemmes av forsterkningen (Av). Av = 100 (40dB) resulterer i en øvre grensefrekvens på 10 khz. Ved grensefrekvensen (f g ) har vi et faseskift på 45 o. Faseskiftet starter en dekade før og ender med 90 o faseskift en dekade etter f g. Gain Bandwidth Product GBW Produsentene oppgir GBW ved Av = 1 Det betyr at en operasjonsforsterker med oppgitt GBW = 1MHz vil med Av = 100 ( 40dB ) ha en båndbredde (BW) på 10 khz. GBW 1 MHz = 100 (Av) 10 000 (BW) ( Forsterkningen multiplisert med båndbredden = GBW ) Slew rate ( s ) er et mål på forsterkerens evne til å reagere på spenningsvariasjoner S er øvre grense for utgangsspenningens variasjonshastighet. Skal vi ha forvrengningsfri forsterkning av et sinusformet signal er betingelsen: