Amplificatoare cu reactie

Amplificatoare cu reactie

a) amplificator de tensiune:

H_in=H₁₁+h₁₁+R_g; H^*_in=H₁₁+h₁₁;

H_out=H₂₂+h₂₂+R^*₂; H^*_out=H₂₂+h₂₂

Scriem Kirchoff in ochiul 1:

V_g=I₁H_in+(H₁₂+h₁₂)V₂;

V₂H_out+(h₂₁+h₂₁)I₁=0 Þ I₁/V₂=-H_out/(H₂₁+h₂₁);

A_V=V₂/V_g=V₂/[I₁H_in+(H₁₂+h₁₂)V₂]=1/[h_inI₁/V₂+H₁₂+h₁₂] = =1/[-H_inH_out/(H₂₁+h₂₁) + H₁₂+h₁₂]=

=-[(H₂₁+h₂₁)/(H_inH_out)]/[1+[-(H₂₁+h₂₁)/(H_inH_out)](H₁₂+h₁₂)]=a_V/(1+a_Vf_V)

Determinam impedanta de intrare respectiv de iesire:

Z_in=(V₁+V_f)/I₁ |R_L ¥ =[I₁H_in^*+(H₁₂+h₁₂)V₂]/I₁= H^*_i(H₁₂+h₁₂)(H₂₁+h₂₁)/H^*_out

=H^*_in(1+a_Vf_V)

Impedanta de iesire: Z_out=V₂/[(H₂₁+h₂₁)I₁+V₂(H₂₂+h₂₂)]

Trebuie sa determinam raportul I₁/V₂. Daca V_g ÞI₁/V₂=-(H₁₂+h₁₂)/H_in

Z_out=1/[H^*_out(1+a^**_Vf_V); a^*_V=a_V|R_L ¥;R_g

A^**_V=a_v|R_L ¥

Asa cum releva relatiile anterioare, in amplificatoare reale exponentiala factorilor de transfer direct cu a_V respectiv f_V sunt greu de determinat. De aceea se incearca abordari aproximative care in anumite conditii sa furnizeze exponent a_V     si f_­V. Cea mai utilizata abordare aproximativa este urmatoarea:

1) mai intai se determina performantele retelei de reactie in conditii de idealitate. Factorul de transfer in conditii de idealitate: -amplificatorul fiind atacat cu un generator de tensiune, conditiile de idealitate impun ca impedanta de intrare a amplificatorului de baza se considera infinita.

F_V=V_f/V₂|I₁=0 + = H₁₂V₂/V₂=h₁₂; V_f=h₁₂V₂

Impedanta de intrare:

Z_inf=h₂₂^-1; Z_outf=V_f/I₁|V₂=0    =h₁₁ - impedanta de iesire.

2) se determina configuratia in bucla deschisa si performantele corespunzatoare acestora

Sa determinam amplificarea in tensiune:

a'_V=V₂/V_g=V₂/(H_inI₁+H₁₂V₂);

Trebuie sa determinam raportul V₂/V₁

Scriem Kirchoff in bucla de intrare: V­_g=I₁H_in+H₁₁V₂; H_outV₂+H₂₁I₁=0 Þ I₂/V₂=-H_out/H₂₁ Þa'_V=1/[-H_inH_out/H₂₁ +H₁₂]

Determinam impedanta de intrare(R_L ¥

Z^*_in=(H^*_inI₁+H₁₂V₂)/I₁=H^*_in-H₂₁H₁₂/H^*_out=H^*_in(1-H₂₁H₁₂/H^*_inH^*_out)

Pasivizam sursa de intrare: Z_out=V₂/(V₂+H^*_out+H₂₁I₁)|V_g=0;

V_g=I₁H_in+H₁₂V₂ ÞI₁/V₂ = -H₁₂/H_in; Z^*_out=1/[H^*_out+(-H₂₁H₁₂/H_in)

3) Daca se indeplinesc conditiile:

|H*_inH^*_out|>>|H₂₁||H₁₂|

|h₁₂|>>|H₁₂|

atunci termenii H₂₁H₁₂/H^*_in 0, H₂₁H₁₂/H_inH_out 0; H₂₁H₁₂/H_inH^*_out

H₁₂⁺h₁₂ 0; din aceste relatii : a'_v -H₂₁/H_inH_out;Z^*_X=H^*_in; Z^*_out=1/H^*_out; a_V -H₂₁/H_inH_out; f_V H₁₂. Putem afirma astfel ca a_V in aceste conditii: a_V a'_V; f_V f^*_V; Z_in Z^*_in[a^*_Vf^*_V]; Z_out Z^*_out/(1+a^**_Vf^*_V).

Concluzii

Amplificarea totala a amplificatorului cu reactie(cu bucla inchisa) se determina prin parcurgerea etapelor:

se identifica reteaua de baza , reteaua de reactie si tipul reactiei;

se analizeaza reteaua de reactie in conditiile de idealitate determinindu-se factorul de transfer , impedanta de intrare si iesire;

se determina configuratia in bucla deschisa prin atasarea la reteaua de baza a lui Z_in, Z_out ale retelei de reactie.

In cazul nostru aceasta configuratie se determina astfel :

Pe aceasta configuratie se determina performantele a_V prin Z^*_in, Z^*_out. In final folosind datele acumulate se determina A_V=a'_V/(1+f*_Va'_V) si Z_in, Z_out care pentru acest tip de reactie sunt date de relatiile Z_in Z_in(1+ f*_Va'_V) cand R_L ¥

Ex :

1. Analiza in curent continuu.

2.Determinarea parametrilor dinamici ai tranzistorului.

3.Identificarea si desenarea in curent alternativ a amplificatorului de baza si a retelei de reactie.

f^*_V=R₁/(R₁+R₂); Z_in,f=R₁+R₂; Z_out,f=R₁||R₂ ;

a'_V,Z^*_in, Z^*_out | rezulta A_V=a'_V/(1+f*_Va'_V)

Z_in=R_B || [Z^*_in(1+f*_Va'_V)|R_L ¥]; Z_out=Z^*_out/(1+f*_Va'_V) |R_L ¥, R_g

b)amplificatoare cu reactie negativa u esantionare in bucla

Vom face analiza cu parametrii g

G_in=G₁₁+g₁₁+R_g^-1; G^*_in=G₁₁+g₁₁; G_out=G₂₂+g₂₂+R_L; G^*_out=G₂₂+g₂₂;

Scriem Kirchoff in nodul de intrare:

I_g=V₁G_in+(G₁₂+g₁₂)I₀;

Scriem Kirchoff in nodul de iesire:

I_oG_out+(G₂₁+g₂₁)V₁=0

A_I=I₀/I_g=I₀/[V₁G_in+(G₁₂+g₁₂)I₀]=1/[G_inU₁/I₀+(G₁₂+g₁₂)]

V₁/I₀=-G_out/(G₂₁+g₂₁);

A_I=1/[-G_inG_out/(G₂₁+g₂₁) +(G₂₁+g₁₂)]=a_I/(1+f_I)

Z_in=V₁/(I₁+I_f) |R_L ¥= V₁/[V₁G^*_in+(G₁₂+g₁₂)I₀] |R_L ¥

Trebuie sa determinam raportul V₁/I₀ cand R_L

=(G^*_in)^-1/(1+a_i­f_I) | R_L 0, R_g ¥

Z_out=[G^*_outI₀+(G₂₁+g₂₁)V₁]/I₀ | I_g=0 =G^*_out+(G₂₁+g₂₁)(G₁₂+g₁₂)/(-G_in)=

=G^*_out[1-(G₂₁+g₂₁)(G₁₂+g₁₂) /(G_inG^*_out)]=G^*_out(1+a_If_I)

Abordarea aproximativa in acest caz este urmatoarea: se determina performantele retelei de reactie in conditii de idealitate

f'_I=I_f/I₀ |V₁=0 = g₁₂I₀/I₀=g₁₂; Z_in,f=g₂₂; Z_out,f=g₁₁^-1

Determinam configuratia in bucla deschisa ( incarcam amplificatorul cu Z_in, Z_out ale retelei de reactie plasate la fel cum sunt in circuit).

Amplificatorul cu reactie negativa cu comparare in nod si esantionare in bucla

Modelam amplificatorul de curent de baza si reteaua de reactie cu parametrii g

SCHEMA

G_in=G_g+G₁₁+g₁₁;

G^*_in=G₁₁+g₁₁;

G_out=R_L+G₂₂+g₂₂;

G^*_aut=G₂₂+g₂₂;

Amplicam Kirchhoff I nodului de intrare si Kirchhoff II buclei de iesire:

I_g=V₁G_in+(G₁₂+g₁₂)I₀

I₀G_out+(G₂₁+g₂₁)V₁=0;

Determinam performantele amplificatorului de reactie:

Abordarea aproximativa in acest caz este urmatoarea:

- determinam performantele retelei de reactie in conditii ideale:

SCHEMA

f_I=I_f/I₀=(g₁₁V₁+g₁₂I₀)/I₀=g₁₂

Z_in,f =