تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

در اين بخش مي‌توانيد در مورد تمامي مسائل مرتبط با مدارهای آنالوگ و دیجیتال به بحث بپردازيد

مدیران انجمن: SAMAN, sinaset, شوراي نظارت

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » جمعه 24 اردیبهشت 1389, 1:09 pm

بنام خدا

با سلام و درود به همه دوستان و کاربران عزیز و محترم تصویر

هدف از ایجاد این تاپیک آموزش تحلیل AC مدارات الکترونیکی در حالت سیگنال کوچک است.الکترونیک به عنوان درس تخصصی در رشته مهندسی الکترونیک مورد برسی قرار میگیرد. بحث ها بسیار گسترده ایی وجود دارد که سعی میکنم در حد توان و وقت آنها را ارائه کنیم.


امیدوارم مطالب مورد استفاده واقع شود.


* برای تقویت یک سیگنال الکتریکی نیاز به یک مدار تقویت کننده است این مدار تقویت کننده انواع مختلف و آرایش های مختلفی دارد.گاهی اوقات نیاز به تقویت جریان داریم, گاهی نیاز به تقویت ولتاژ و گاهی هم نیاز به تقویت توان!

تقویت توان یعنی تقویت ولتاژ و جریان با هم.

آرایشی که ولتاژ را تقویت میکند بیس مشترک نام دارد.
آرایشی که جریان را تقویت می کند کلکتور مشترک نام دارد.
آرایشی که هر دو مولفه را تقویت میکند امیتر مشترک نام دارد.

*دلیل استفاده از لفظ مشترک به این خاطر است که یک پایه با همان نام بین ورودی و خروجی قرا میگرد.
*آرایش ها هر کدام مشخصات خاص خود را دارند.

- آرایش بیس مشترک دارای مقاومت ورودی کم و مقاومت خروجی بالاست.
- آرایش کلکتور مشترک دارای مقاومت ورودی بالا و مقاومت خروجی کم است.
- آرایش امیتر مشترک دارای مقاومت ورودی و خروجی متوسط است.

*کاربرد تقویت کننده بیس مشترک در تقویت کننده های فرکانس بالا است. این تقویت کننده با عنوان طبقه ی اول در تقویت کننده های چند طبقه مورد استفاه قرار میگیرد.
*تقویت کننده کلکتور مشترک بیشتر در مدارات آمپلی فایری و جایی که نیاز به تقویت جریان داشته باشیم مورد استفاده است. این تقویت کننده به خاطر امپدانس پایین خروجی در بخش آخر تقویت کننده چند طبقه قرار میگیرد.

*تقویت کننده امیتر مشترک که کاربرد فراوانی هم دارد در بخش میانی تقویت کننده های چند طبقه قرار میگیرد ودر موارد متعدد هم کاربرد دارد.
  امیتر  
 [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
  کلکتور مشترک
   [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
مدار بیس مشترک

 تشرح قطعات:

به مقاومت های موجود در مدار , عناصر بایاس گفته می شود. این مقاومت ها باید مقادیر حساب شده ایی داشته باشند تا تقویت کنندگی به طور صحیحی انجام شود و گر نه ترانزیستور وارد نواحی قطع و اشباع خواهد شد.

مقاومت های R1,R2 :

مقاومت های مقسم ولتاژ هستند.این مقاومت ها در تغذیه ی سرخودنمایان می شوند که بهترین حالت تغذیه ی مدار تقویت کننده است.
این مقاومت های ولتاژ تغذیه بیس ترانزیستور را فراهم میکنند.

RE: مقاومت امیتر جهت پایداری حرارتی ترانزیستور استفاده می شود.
RC: مقاومت کلکتور است.

تاثیرات کاهش یا افزایش مقادیر را بر عملکرد تقویت کننده توضیح خواهم داد.

CB وCc خازن های کوپلاژ هستند. این خازن های برای جداسازی سیگنال dc از سیگنال ac استفاده می شوند.

معمولا" یک خازن با نام خازن بای پس CE در آرایش امیتر مشترک با RE موازی میشود. وجود این خازن باعث افزایش بهره تقویت کننده می شود.



در بحث بعد, روابط و تحلیل مدرات به همراه ارائه مثال های متعدد را از نظر خواهیم گذراند.

تصویر
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » جمعه 24 اردیبهشت 1389, 10:19 pm

درود تصویر

با بخش دوم در خدمت شما هستم.

اما قبل از شروع بحث یک [HIGHLIGHT=#92d050]اصلاحیه   به عبارتی اشتباه چاپی داریم. خازنی که در مدارات به کلکتور متصل است خازن [HIGHLIGHT=#ffc000]  است که به اشتباه هنگام رسم [HIGHLIGHT=#002060]  نوشته شده است.

اما ادامه ی بحث:

عناصر بایاس تا حدودی معرفی شدند.مقاومت ها ی R1,R2,RE,RC ,

مقاومت RC محدود کننده جریان Ic است و مقاومت Re پایدار کننده حرارتی , چون زمانی که دما بالا می رود جریان Ic زیاد می شود و این افزایش باعث ماهش VBE می شود که به دنبال آن دوباره IC کم میشود.


چون مقاومت های R1 و R2 مقاومت های مقسم ولتاژ هستند کاهش یا افزایش آنها بر IC و ولتاژ خروجی تاثیر گذار است.

* با افزایش مقدار R1 مقدار ولتاژ VB کم میشود و به دنبال آن VE کم میشود و با کاهش آن IE یا IC کم خواهند شد و با کاهش جریان کلکتور افت ولتاژ دو سر RC هم کم شده و نهایتا" VC یا ولتاژ خروجی زیاد میشود.

- کاهش R1 اثرات مخالف حالت بالا را به دنبال دارد.

* اما با افزایش مقدار R2 افزایش مقدار VB را داریم که که باعث افزایش VE و جریان های کلکتور و امیتر میشود ( جریان کلتور همان جریان امیتر است) این افزایش جریان باعث افزایش افت ولتاژ دو سر RC شده و کاهش ولتاژ خروجی را به دنبال دارد.

- کاهش R2 اثرات مخالف حالت بالا را به دنبال دارد.

* اما افزایش مقدار RC باعث افزایش افت ولتاژ RC و به دنبال آن کاهش VO یا ولتاژ خروجی میشود.
- کاهش آن نتیجه عکس را دارد.

* افزایش مقدار RE , فقط کاهش حریان کلکتور را به دنبال دارد که با کاهش جریان کلکتور افزایش Vo را خواهیم داشت.
- کاهش RE عکس نتیجه بالا را می دهد.

 [HIGHLIGHT=#f2dcdb]تحلیل AC مدار امیتر  
 



برای تحلیل AC بای دروابط زیر را بدانیم:

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


hie مقاومت دینامیکی پیوند بیس - امیتر است.
gm بهره هدایت انتقالی در حالت اتصال کوتاه کلکتور - امیتر است.
B هم بهره جریان خروجی به ورود ی است این ضریب اکثر مواقع در مسائل داده میشود. و هر ترانزیستور دارای B ها ی متفاوتی است.


رابطه دیگری از gm

روابط زیر را هم باید به خاطر داشته باشیم. روابط جدیدی نیستند و فقط ارتباطی بین دیگر فرمول ها هستند. چون ممکن است در برخی مسائل با آنها مواجه شویم.


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]نکته مهم در تحلیل AC تقویت کننده ها این است که هر مقاومت که در امیتر هست , اگر بخواهد از دیدی بیس دیده شود باید در رابطه زیر[HIGHLIGHT=#ffc000]   شود 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]و هر مقاومتی که در بیس است ( به عنوان مثالhie ) بخواهد در امیتر ظاهر شود در رابطه زیر ضرب می شود 


[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]شکل زیر نمای داخلی ترانزیستور BJT در فرکانس پایین است این شکل مهم بوده و باید به خاطر سپرده شود. به این مدل مدل هیبرید h میگویند. یه مدل دیگر هم داریم بنام مدل هیبرید پی ولی ترجیحا با این مدل کار میکینم , هر چند هیچ تفاوتی بین دو مدل نیست و هر دو هم ساده هستند. [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
  

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مدار امیتر مشترک زیر را داریم و می خواهیم : 


[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

* مقاومت ورودی Ri

مقاومت ورودی را داریم:

خیلی واضح است که مقاومت های R1,R2 با هم موازی شده اند و با hie موازی شده اند و نتیجه همشان با RS سری شده است.

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


* مقاومت خروجی Ro و


مقاومت خروجی را هم داریم:

مقاومت بار و مقاومت کلکتور با هم موازی شده اند.

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

* بهره ولتاژ Av این تقویت کننده را محاسبه کنیم :

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


اما بهره ی ولتاژ:
برای محاسبه ی بهره ولتاژ همواره سوال می شود که ولتاژ خروجی نسبت به فلان نقطه! این نقطه یا Vs است یا VB یا هر جای دیگر معمولا" نسبت به vS و VB است.

برای محاسبه ی بهره باید قدم به قدم به سمت Vs حرکت کنیم[HIGHLIGHT=#f2dcdb]. Vi همان Vs است. 
[HIGHLIGHT=#f2dcdb]

مقادیر Vo/VB را محاسبه میکنیم. 

[HIGHLIGHT=#d99694]شاید سوال شود که چرا جواب رابطه این است؟؟ 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


پاسخ این است که:

* ولتاژ خروجی حاصل عبور جریان منبع وابسته در حاصل مقاومت خروجی است. ( قانون اهم)

* و ولتاژ بیس عبارت است از جریان بیس در مقاومت hie

صورت و مخرج کسر ما هر دو ضریب IB را دارند پس ما هر دو را ساده میکینم و نتیجه ی فوق را داریم.

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]برای محاسبه ی VB/Vs هم یک تقسیم ولتاژ ساده انجام  

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


درنهایت مقادیر را در هم ضرب میکینم.


[HIGHLIGHT=#ebf1dd]قبل از تحلیل مدل سیگنال کوچک را رسم می کنیم. توجه داشته باشیم که منابع DCدر حالت AC حذف می شوند یعنی منابع ولتاژ اتصال کوتاه و منابع جریان اتصال باز می شوند.خازن ها هم اتصال کوتاه می  


 
   [HIGHLIGHT=#ebf1dd]علامت منفی که در رابطه ولتاژ خروجی به ولتاژ بیس بدست آمده به خاطر حرکت خلاف جهت منبع جریان وابسته است و همین هم عامل 180 اختلاف فاز بین سیگنال ورودی و خروجی مدار امیتر مشترک هست. 

پایان تحلیل AC مدار امیتر مشترک.

[HIGHLIGHT=#ffc000]حقوق مطلب متعلق به مرکز انجمن های تخصصی است. 

نوشته ی : SAMAN.M.S      
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » یک شنبه 26 اردیبهشت 1389, 11:25 pm

درود تصویر

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]بخش سوم تحلیل AC مدار بیس مشترک
 


همانطور که بیان شد بیس مشترک عمل تقویت ولتاژ را انجام می دهد و درمواردی که امپدانس ورودی کم نیاز باشد به عنوان طبقه اول مورد استفادهقرار می گیرد. بهره ولتاژ این تقویت کننده زیاد است و بهره جریان آن کم و حدود 1 است.

* این بدین معناست که تقویت کننده بیس مشترک عمل تقویت جریان را انجام نمی دهد.

* بیسمشترک دارای پهناد باند بیشتری نسبت به دو تقویت کننده دیگر است و تنهاعیب ان داشتن مقاومت ورودی کم است که این مقاومت ورودی کم با عناوین وراهکار های مختلف تا حدودی جبران می شود.

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]اما برای تحلیل AC باید مدار معادل هیبرید h را رسم کنیم
 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


باید توجه داشته باشیم که مقاومت های R1 و R2 به خاطر وجود خازن بای پس CBحذف شده اند.چون خازن در حالت AC اتصال کوتاه است. من در این مدار به طوردلخواه یک مقاومت بار RL نیز اضافه کرده ام.

مانند مدار امیتر مشترک ابتدا مقاومت ورودی / مقاومت خروجی و سپس بهره ولتاژ را بدست می آوریم.

[HIGHLIGHT=#ffc000]نکته ایی که بهتر است جا نندازیم , محاسبه ی بهره جریان است که حتما" در پایان این بحش توضیح خواهم داد. 


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مقاومت ورودی 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

از دید امیتر مقاوت ورودی را محاسبه میکنیم. مقاومت دینامیکیhie برای اینکه از دید امیتر دیده شود باید بر B+1 تقسیم شود.این نکته ساده و مهم در تمام تحلیل ها هست که اگر رعایت شود , ساد گی درحل مسائل را مشاهده خواهیم کرد. نهایتا" مقاومت hie با مقاومت امیتر موازیمی شوند و کل نتیجه با مقاومت RS سری خواهد شد. این مقاومت ورودی ماست.

  کنید که مقاومت ورودی بستگی به دید ما دارد, که آیا اینکه ما در کجا مقاومت ورودی را نگاه کنیم.از بعد از RS یا قبل از RS . 
  دید در محاسبه ی بهره تاثیر گذار است . 

 "وقتی ما می گوییم بهره ولتاژ Vo/Vs , کاملا" واضح است که مقاومت Zin totalرا احتیاج داریم و زمانی که می گویم Vo/VB , مقاومت Zin را بایدجایگذاریکنیم. 

بنابراین داریم:

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مقاومت خروجی: 

مقاومت خروجی را موازی شده ی دو مقاومت RL و RC داریم.

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]بهره ولتاژ: 

تکرار می کنم ,ولتاژ خروجی حاصل عبور جریان منبع وابسته در مقاومت RL وRC است. خصیصه ی مدار بیس مشترک این است که بین خروجی و ورودی اختلاف فاز نیست یعنی اینکههرچه مشکل موج وردی باشد همان شکل فقط با تغییر دامنه در خروجی ظاهر میشود و تغییر فاز نداریم.اگر در روابط دقت کنیم می بینم که علامت منفی همبین صورت و مخرج هم حذف می شود و علت آن عبور جریان hie از سمت منفی به بیس است.

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

   ی جریان
 
 

بهره جریان را ما میتوانیم با داشتن بهره ولتاژ و مقاومت ها ورودی و خروجی محاسبه کنیم. چون طبق رابطه زیر بهره ولتاژ را داریم :

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


که در آن Io/Ii همان بهره جریان یا AI هست که اگر یک طرفین - وسطین کنیم به راحتی بهره جریان بدست خواهد آمد.


  شیوه برای کلیه مدارات تقویت کننده امیتر, بیس و کلکتور مشترک صدق می کند و ثابت است و فقط یک جایگذاری ساده است. 


پایان تحلیل AC بیس مشترک

[HIGHLIGHT=#ffc000]حقوق مطلب متعلق به مرکز انجمن های تخصصی است. 

نوشته ی : SAMAN.M.S
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » چهار شنبه 29 اردیبهشت 1389, 1:24 am

درود تصویر

بخش چهارم

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]تحلیل AC مدار کلکتور مشترک 

مدار کلکتور مشترک دارای بهره ولتاژ 1 یا کمتر از 1 است. این تقویت کننده دارای بهره جریان بالاست.از کلکتور مشترک به عنوان تطبیق کننده امپدانس هم استفاده می شود.دلیل آن داشتن امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی کم است.
از ویژگی این مدار ای هست که بین ورودی و خروجی اختلاف فاز نداریم:

برای تحلیل ابتدا مدار را رسم کرده و سپس مدل هیبرید را رسم می کنیم:

 [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
  دقت بر روی مدار معادل هیبریدh می توانیم مقاومت ورودی ومقامت خروجی را محاسبه کنیم:

مقاومت ورودی کل و مقاومت ورودی از دیدگاه های مختلف ترسیم و محاسبه شده است.

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مقاومت ورودی: 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مقاومت خروجی: 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


من در این مدار مقاومت بار را اضافه نکردم اگر هر مقاومت در بار وجود داشت می بایست با مقاومت مقامت امیتر موازی شود.

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]بهره  

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

بهره ولتاژ را از خروجی به سمت ورودی حرکت کرده و محاسبه میکینم. ولتاژ خروجی حاصل عبور جریان منبع وابسته درمقاومت امیتر است و ولتاژ ورودی که فعلا" ولتاژ بیس اسنت حاصل عبور جریان ib در مقاومت hie است.



توجه: من درقسمت اول رابطه بالا ضرب مقاومت امیتر را در B+1 فراموش کرده ام بنویسم.

قسمت ولتاز VB/VS هم که از یک تقسم ولتاژ ساده بدست می آید. حاصل ضرب هر دو برابربا بهره ولتاژ خروجی به ورودی است.

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

برای محاسبه بهره جریان هم با داشتن مقادیر مقاومت ورودی و خروجی و بهره ولتاژ می توانیم بهره جریان را بدست آوریم:

[HIGHLIGHT=#ffc000]
نکته ایی که باید دقت شود این است که بهره جریای کدام نقطه نسبت به کدام نقطه؟

ما اینجا بهره جریان خروجی را به جریان بیس گرفته ایم! اگر بخواهیم بهره جریان خروجی به منیع ورودی را بگیریم باید به جای Zin مقدار Zin totoal را قرار دهیم
 



[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


پایان تحلیل AC کلکتور مشترک

در مبحث بعدی مدار کسکود cascode ( آبشاری) و مدرارات زوج دارلیگتون را مورد برسی قرار خواهیم داد.

مثال های عددی هم خواهیم زد.
تحلیل DC هم انجام خواهیم داد و نهایتا" یک مورد طراحی هم انجام می دهیـــــــــم.

[HIGHLIGHT=#ffc000]حقوق مطلب متعلق به مرکز انجمن های تخصصی است. 
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » جمعه 31 اردیبهشت 1389, 12:26 am

[HIGHLIGHT=#ebf1dd] [HIGHLIGHT=#f2f2f2] [COLOR=#7030a0]درود       تصویر
[HIGHLIGHT=#ebf1dd] [HIGHLIGHT=#f2f2f2] 
پخش پنجم : تحلیل AC کسکود
 



برسی تقویت کننده دو طبقه ی آبشاری یا کسکود    


ما از تقویت کننده چند طبقه زیاد استفاده می کنیم.کاربرد این تقویت کننده زمانی است که ما بهره بالایی احتیاج داشته باشیم + پهنای باند وسیع.میداینم که داشتن بهره بالا و پنهای باند زیاد با یک طبقه میسر نیست بنابراین از تقویت کننده های چند طبقه استفاده می کنیم.

یک نمونه تقویت کننده ی دو طبقه تقویت کننده ی کسکود است. مدار بیس مشترک از نظر داشتن بهره بالا و پهنای باند وسیع تر نسبت به دیگر تقویت کننده ها مورد مطلوب است اما ایرادی که دارد داشتن مقاوت ورودی کم است! برای جبران مقاومت ورودی کم یک طبقه تقویت کننده امیتر مشترک قبل از آن قرار می دهیم. بهره تقویت کننده را برابر با -1 میگیرم. در واقع با این ترکیب به صورت -1 در خواهد آمد!

قابل توجه است که نهایتا"بهره ی کل را همان بهره ی امیتر مشترک نتیجه خواهد داد.

در شکل زیر نمونه مدار مدار کسکود را داریم

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]



 : گاهی اوقات ترکیب شکل را کمی عوض می کنند اما با رسم حالت ac و مدل هیبرید میبینم که هیچ اختلافی با هم ندارند! 

 
مدل هیبرید h
 
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مقاومت ورودی   از رابطه زیر محاسبه می شود:

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]مقاومت خروجی  نیز از رابطه زیر:

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
[HIGHLIGHT=#f2dcdb]
بهره ولتاژ
 

برای محاسبه ی بهره ولتاژ چون مداردو طبقه است باید یک طبقه یک طبقه به سمت Vs حرکت کنیم!

ایتدا باید VO/Vx را مححاسبه کنیم
بعد Vx/Vy
و سپس Vy/Vs

 میدانیم که طبقهی Vo/Vx یک طبقه بیس مشترک است. جریان منبع وابسته در خلاف جهت حرکت می کند و وارد مجموع موازی شده ی دو مقاومت RL و RC می شود. نتیجه VO است!

اما VX : اگر دقت کنیم میبینم که VX=-Vb است و خود مقدار Vb=ib * hie است! چون مقدار Vb منفی است پس مقدار این ولتاژ ib * hie می شود و در نهایت با تقسم دو عبارت Vo/Vx علامت مثبت یعنی نبود اختلاف فاز را در بیس مشترک به وضوح مشاهده می کنیم
 


[HIGHLIGHT=#f2dcdb]این جواب دقیق نداشتن اختلاف فاز در بیس مشترک است! 



[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[HIGHLIGHT=#ffc000]نکته: متاسفانه 1 اشتباه چاپی دیگر اینجا داریم! مقاومت R1 حذف شده است! در تمام روابط منظور از مقاومت R1 همان مقاومت R3 است. 


پایان تحلیل AC مدار تقویت کسکود


[HIGHLIGHT=#ffc000]حقوق مطلب متعلق به مرکز انجمن های تخصصی است. 
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » شنبه 8 خرداد 1389, 12:03 am

درود تصویر

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]بخش  

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]برسی کوپلاژ مستقیم ترانزیستوری     

در این بخش قصد دارم که اتصال دوترانزیستور را که با نام زوج دارلینگتون شناخته می شود را برسی کنم.

بتای زیاد زوج دارلینگتون به ما کمک می کند که بهره بالا داشته باشیم.همچنین اتصال زوج دارلینگتون به افزایش مقاومت ورودی کمک شایانی می کند.
[HIGHLIGHT=#ebf1dd]
 
 [HIGHLIGHT=#ebf1dd][لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
 [HIGHLIGHT=#ebf1dd]
باید بدانیم که در هر نوع مدارات قبل ممکن است به جای یک ترانزیستور یک زوج دارلینتون قرار دهند! اما هیچ مشکلی نیست تنها کاری که ما باید انجام دهیم به جای[HIGHLIGHT=#fbd5b5] نوشتن B ( بتا)  باید [HIGHLIGHT=#fbd5b5]بتا به توان   را بنویسم [COLOR=#c00000]چون بتای هر دو ترانزیستور در هم ضرب می شوند.
  

ما این را ثابت می کنیم.

در شکل زیر اتصال زوج دارلینگتون را داریم و در شکل دوم مدل هیبرید h را رسم کرده ایم.

 [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
[HIGHLIGHT=#f2dcdb]برای فهم موضوع باید فقط به این نکته توجه داشت که جریان بیس ترانزیستور دوم Q2 , جریان کلکتور Q1 است و با دانستن رابطه ی ic=Bib کل قضیه حل شده است. 

[HIGHLIGHT=#e5e0ec]جریان بیس Q2 همان جریان کلکتور Q1 است و نتیجه Bib1 خواهد بود.  

اگر یک مقاومت به کلکتور به عنوان مقاومت بار متصل کنیم میبینم که هر دو منبع جریان با یکدیگر جمع می شوند و هر دو به سمت مقاومت جاری خواهند شد. با نوشتن مقادیر و فاکتور گرفتن از ib1B1 میبینم که مقدار بتای کل مجموعه ی کوپل شده برابر با B1B2 خواهد شد.



[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]ضمنا" مقاومت ورودی نیز برابر با : 

 
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]
  ملاحضه می شود به دلیل ضرب شدن بتا در hie2 مقدار بیسار بزرگ شده و این مقدار با hie1 سری می شود که مقدار بیش از پیش خواهد شد.

 
 پس ما در تحلیل ها اگر زوج دارلینگتون داشتیم کافییست که فقط هیبرید 1 ترانریستور رسم کرده و لی بتا را به توان 2 بگیریم. دلیل هم این هست که معمولا" هر دو بتا یکی هستند. در رابطه بالا , جریان بیس نیز بعدا" در محاسبه ی بهره حذف خواهد شد.

به مقدار قاومت ورودی هم باید دقت شود تصویر

پایان بخش ششم


[HIGHLIGHT=#ffc000]حقوق مطلب متعلق به مرکز انجمن های تخصصی است.   
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » سه شنبه 25 خرداد 1389, 1:29 pm

با سلام و درود خدمت دوستان عزیز تصویر تصویر

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]بخش هفتم -تحلیل  

در آخرین بخش تحلیل ترانزیستور های BJT هستیم. در این بخش سعی کردم یک مدارتا ترکیبی را خدمت دوستان ارائه کنم.قبل از انجام تحلیل AC قرار شده بود که تحلیل DC را نیز انجام دهیم. بنابراین ابتدا تحلیل DC را برای شما انجام داده ام و در آخرین پست این تاپیک سراغ تحلیل ac خواهیم رفت. [URL=http://www.img4u.net/]
[/URL] 

 [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]در تحلیل DC ما روابط ثابتی داریم اما در محاسبات در هرصورت باید دقت کرد. در تحلیل DC این مدار سعی شده که ولتاژ های تک تک نقاط محاسبه شوند.
[HIGHLIGHT=#f2dcdb]ابتدا ولتاژ بیس ترانزیستور های دارلینگتون را محاسبه می کنیم:  [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
با داشتن ولتاژ بیس می توانیم ولتاژ امیتر دارلینگتون ها را هم بدست آوریم: [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
با داشتن ولتاژ امیتر دارلینگتون ها نهایتا" جریان کل طبقه اول را خواهیم داشت. همانطور که ملاحضه می کنید این مدار از 2 طبقه ساخته شده است و خازن C2 یک خازن کوپلاژ هست که تحلیل DC دو طبقه را از هم جدا می کند[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
برای بدست آوردن ولتاژ کلکتور- امیتر دارلینگتون و Q3 می توانیم به صورت زیر عمل کنیم:
*اگر ولتاژ بیس Q3 را بدست آوریم ===> ولتاژ امیتر Q3 را نیز می توانیم محاسبه کنیم! [HIGHLIGHT=#ebf1dd]این ولتاژ همان ولتاژ کلکتور دارلینگتون  . ولتاژ امیتر دارلینگتون را هم قبلا" محاسبه کردیم بنابر این به سادگی می توان ولتاژ کلکتور- امیتر دارلینگتور را محاسبه کرد. 
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]  [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
اگر بخواهیم که ولتاژ کلکتور- امیتر Q3 را هم بدست آوریم کافی است که یک حلقه Kvl در طبقه اول بزنیم و خواهیم داشت: [لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]به طور مشابه می توان جریان امیتر – ولتاژ امیتر و ولتاژ بیس Q4 را هم بدست آورد:  

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


 پایان بخش هفتم -تحلیل DC
  
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » پنج شنبه 27 خرداد 1389, 7:16 pm

[HIGHLIGHT=#f2dcdb][COLOR=#7030a0]سلام    تصویر تصویر[HIGHLIGHT=#f2dcdb]


بخش هشتم- تحلیل  


در آخرین بخش می خواهیم مدار ترکیبی زیر را تحلیل AC کنیم و بهره ولتاژ را بدست آوریم.

اگر دقت کنیم می بینیم که این مدار از سه طبقه ساخته شده که به یکدیگر کوپل شده اند.طبقه اول و دوم همان مدار کسکود هست که البته من برای تحلیل بیشتر زوج دارلینگتون را استفاده کردم! و طبقه سوم یک مدار امیتر مشترک هست.

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


چون ولتاژ خروجی از کلکتور Q4 دریافت شده , دیگر با ترانزیستور Q5 کار آنچنانی نداریم. در واقع این ترانزیستور قطع هم هست! پس قدم اول شناخت طبقات مدار بود. یک راهنمایی دیگر ,دقت به خازن های کوپلاژ هست. خازن C1 خازن جداکننده طبقه کسکود از طبقه امیتر مشترک می باشد.
در تقویت کننده های چند طبقه کافی است بهر ه های هر طبقه را حساب کنیم و نهایتا" مقادیر را در هم ضرب کنیم.

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]با توجه به طبقات و خروجی ها داریم: 

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

اکنون می بایست که ولتاژ خروجی به ورودی هر طبقه را محاسبه کنیم.

[HIGHLIGHT=#ebf1dd]قبل از آن باید مقادیر hie   تمام ترانزیستور ها را حساب کنیم. ما ترانزیستور های Q1 و Q2 را به صورت زوج دارلینگتون داریم. زوج دارلینکتون در بخش های قبل معرفی و توضیح داده شده است. بنابر این برای محاسبه hie زوج دارلینکتون کمی دقت لازم است چون مقادیر hie دو ترانزیستور با هم متفاوت است.

 [HIGHLIGHT=#f2dcdb]برای محاسبه hie کافیست جریان کلکتور مدار کسکود را داشته باشیم. و ما در بخش قبل جریان کلکتور را محاسبه کردیم. بتا را برابر با 100 در نظر میگیریم. 
 

مقدار hie Q1 برابر با :
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


  و مقدار hie Q2 برابر با: 
[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید] 
[HIGHLIGHT=#ffc000]میدانیم که VT= 26mv می باشد و طبق روابط و ساختار زوج دارلینگتون جریان امیتر Q2 برابر با 2.6 میلی آمپر است و همین جریان در امیتر Q1 برابر با 0.026 میلی آمپر است. 

Hie کل زوج دارلینکتون برابر با مقدار زیر است:

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]


[HIGHLIGHT=#ffc000]نکته: جریان کلکتور یک ترانزیستور برابر با جریان امیترش است.  

[HIGHLIGHT=#f2dcdb]*به طور مشابه hie Q3 نیز برابر با 1K اهم هست. چرا؟ 

Hie Q4 برابر با :

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

حال با داشتن مقادیر hie ها می توانیم بهره ولتاژ را حساب کنیم:

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

[لینک خارجی برای کاربران مهمان مخفی است، لطفا برای مشاهده لینک ثبت نام نموده و یا وارد سایت شوید]

در نهایت همه مقادیر فوق را در هم ضرب کرده و بهره را بدست می آوریم.

[HIGHLIGHT=#ffc000]کلیه حقوق این مطلب متعلق به مرکز انجمن های تخصصی سنترال کلابز است.بردذاشت بدون ذکر نام مرکز و نویسنده به هیچ عنوان مجاز نیست. 

پایان تصویر
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

New Member
پست: 1
تاریخ عضویت: دو شنبه 28 تیر 1389, 10:23 pm
سپاس‌های ارسالی: 1 بار
سپاس‌های دریافتی: 1 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط ehsangerman » دو شنبه 28 تیر 1389, 10:37 pm

سلام ممنون بابت اين پست اما خيلي از عكسهاش نمياد و من به اين پست خيلي احتياج دارم
با تشكر

New Member
پست: 1
تاریخ عضویت: جمعه 21 خرداد 1389, 12:23 pm
سپاس‌های ارسالی: 8 بار
سپاس‌های دریافتی: 2 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط imi_65 » پنج شنبه 14 مرداد 1389, 11:20 am

سلام ممنونم از مطالب مفيدتون.
فقط اينكه تصاوير قسمت تحليل ac كلكتور مشترك قابل مشاهده نيست. لطفا اصلاحش بكنيد!
آخرین ويرايش توسط 1 on SAMAN, ويرايش شده در 0.
دلیل: تصاویر مجددا" بارگذاری شدند. با تشکر

New Member
پست: 1
تاریخ عضویت: سه شنبه 21 دی 1389, 9:56 pm
سپاس‌های ارسالی: 1 بار
سپاس‌های دریافتی: 1 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط redreason » سه شنبه 21 دی 1389, 10:01 pm

تصویر
حیف محتوای به این خوبی که تصاویرش نمی یاد:پیشنهاد می دم فایل pdf روش بزارین!
راستی می تونین منبع مطالبتون رو هم بفرمائین؟

ممنون!

Super Moderator
Super Moderator
نمایه کاربر
پست: 3101
تاریخ عضویت: یک شنبه 22 بهمن 1385, 4:25 pm
سپاس‌های ارسالی: 19718 بار
سپاس‌های دریافتی: 21356 بار

Re: تحـــــلیل ac ( سیگنال کوچک) مدارات ترانزیستوری BJT

پست توسط SAMAN » یک شنبه 26 دی 1389, 12:54 am

سلام

دوست عزیز حق باشماست .اما بنده چندین بار اقدام با بارگذاری مجدد تصاویر کردم که متاسفانه تاریخ هر آپلود سنتری سرآمد!

بهترن راه ارائه یک فایل PDF است تصویر

منبع مطلب هم خوده بنده بودم و حق انتشار مطلب فقط با ذکر نام سایت سنترال ممکن هست.

موفق باشید تصویر
پیام حکم قتل خود شنفتن مرا خوشتر بود, از یک تملق به نزد مردمان سفله گفتن!

ارسال پست

بازگشت به “مدارهای آنالوگ و دیجیتال”