BLM 224 ELEKTRONİK DEVRELER. Hafta 8. Prof. Dr. Mehmet Akbaba Karabük Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Transkript

1 BLM 224 ELEKTRONİK DEVRELER Hafta 8 BJT TRANZİSTÖRLERLÜ KUVVENLENTİRİCİLER (YÜKSELTEÇLER) II Prof. Dr. Mehmet Akbaba Karabük Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 1

2 Tranzistor devrelerinin ac eşdeğer devre örnekleri ve Gerilim Kazancı A v tanımı Şekil 14: Örnek tranzistorlü ortak emiterli yükselteç ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 2

3 Şekil 13 teki devrenin ac eşdeğer devresi aşağıdaki gibi olur: Şekil ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 3

4 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 4 Gerilim kazancı çıkış gerilimini giriş gerilimine oranı olarak tanımlanır: R r R r r ve βi i )i R β(r r i - i R i βr r i - V V A C o C o c b c b E e c c e E b e c c i o v olur. R r r - )i R β(r i βr - A E e c b E e b c v yazılırsa

5 Çoğu zaman r o >>R C olduğundan ro ihmal edilebilir ve gerilim kazancı aşağıdaki gibi olur: A v r e R c R E olur ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 5

6 R E beyz tarafına atıldığında i e =βi b olduğundan, ve r o ihmal edildiğinde ac eşdeğer devre aşağıdaki gibi olur. Şekil ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 6

7 V o = - R C i c = -βr C i b V i = β(r e +R E ) A v =V o /V i = - R C /(r e +R E ) olur (aynı sonuç) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 7

8 GERİLİM BÖLÜCÜ KUTUPLAMALI YÜKSELTEÇ (AMPLIFIER) (KUVVETLENDİRİCİ) Daha önce açıklandığı gibi tranzistorlu yüselteçler analiz edilirken öce dc analiz yapılır yapılır, ve ardındanda ac analiz yapılır. Bizde burada aynı yolu izleyeceğiz ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 8

9 a) DC Analiz: Çoğu kez I E ve r e lazım DC eşdeğer devre ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 9

10 b) AC analiz: ac eşdeğer devreyi çizerek başlanır. r e =26 mv / I E (ma) π π Z b = r inb ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 10

11 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 11

12 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 12

13 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 13

14 Or: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 14

15 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 15

16 (1+β)r e (βr e ) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 16

17 ÖRNEK1: Aşağıda verilen devrede bypass kapasitörü (C BP ) bağlı olduğe ve bağlı olmadığı durumlarda gerilim kazancını bulunuz. I E =2.4 ma olarak verilmiştir. Parametreler aşağıda verilmiştir ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 17

18 β ac =140, R S =300 Ω, R 1 =22 kω, R 2 =4.7 kω, R C =1 kω, R E =600 Ω ÇÖZÜM: a) Bypass kapasitör yokken: r e =26 mv/ 2.4 ma=10.4 Ω Z b =R inb = β ac (r e +R E )=140( ) Z b =R inb =85.5 kω R in =R 1 //R 2 //R inb Sayısal değerler yerlerine konursa: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 18

19 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 19

20 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 20

21 ÖRRNEK 2: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 21

22 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 22

23 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 23

24 ORTAK BEYZLİ YÜKSELTEÇ (COMMON BASE AMPLIFIER) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 24

25 Yukarıda verilen şekil aşağıdaki gibide çizilebilir: Ac eşdeğer devresi aşağıdaki gibi olur: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 25

26 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 26

27 O halde ortak beyzli yükselteç devresinin en belirgin özelliği akım kazancının 1 e yakın olması ve buna karşılık gerilim kazancının yüksek olmasıdır ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 27

28 ÖRNEK: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 28

29 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 29

30 KOLLEKTÖR DİRENCİ GERİ BESLEMELİ YÜKSELTEÇ (COLLECTOR FEEDBACK RESİSTSNCE AMPLIFIER) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 30

31 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 31

32 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 32

33 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 33

34 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 34

35 Çözüm bir sonraki sayfada ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 35

36 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 36

37 kw 21W) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 37

38 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 38

39 COMON COLLECTOR (EMİTER FOLLOWER) AMPLIFIER ORTAK COLLECTOR (EMİTER SÜRÜCÜ) YÜKSELTEÇ ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 39

40 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 40

41 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 41

42 ÖRNEK: Aşağıdaki ortak kollektör (emiter srücü) (common collector (emiter follower)) yükseltecin giriş ve çıkış dirençlerini, gerilim ve akım kazançlarını bulunuz. β= ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 42

43 Emiterden görünen direnç: Beyzden bakınca görülen giriş direnci: Toplam giriş direnci: Budevre için gerilim kazancının yaklaşık 1 olduğunu biliyoruz. Ancak daha hassas hesap yapabiliriz: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 43

44 r e Akım kazancını yukarıda verilen analizden biraz değişik olarak aşağdaki gibi hesaplayabiliriz. (geçekte bu değer dir) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 44

45 Çıkış direnci yakalşık olarak re ye eşittir. Dolayısiyle çıkış direnci 1.76 Ω olur. Yukarıdaki sonuçlar bu devrenin daha önce tanımladığımız özelliklerini açıkça göstermekredir (yüksek giriş direnci, küçük çıkış direnci, 1 e yakın gerilim kazancı ve yüksek akım kazancı) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 45

46 SOURCE FEEDBACK RESISTOR BIASED COMMON COLLECTOR BJT AMPLIFIER (KAYNAKTAN GERİ BESLEME DİRENÇLE KUTUPLANMIŞ ORTAK EMETÖRLU BJT YÜKSELTEÇ) Circuit is given below (Devre aşağıda verilmiştir) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 46

47 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 47

48 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 48

49 Expressing i b interms of i e, the circuit becames as:( i b akımı i e akımı cinsinden ifade edilirse devre aşağıdaki gibi olur: ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 49

50 Şekilde kesik çizgilerle işaretlenen kısmın Thevenin eşdeğeri aşağıdaki gibi olur: (Thevenin equivalent of the part serrounded with dotted line in the figure will be:) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 50

51 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 51

52 The above circuit can be redrawn as (yukarıdaki devre yeniden aşağıdaki gibi çizilebilir) ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 52

53 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 53

54 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 54

55 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 55

56 ELECTRONİK DEVRELER Prof. M. Akbaba 56

57 KAYNAKLAR 1. Robert Boylestad and Louis Nashelski, Elektromik Cihazlar ve Devre Teorisi, Palme Yayıncılık 2. Mehmet Akbaba, Elektronik Ders Notları 3. Thomas L. Floyd, Electronic Devices, Merill Publishin Company. KBUZEM Karabük Üniversitesi Uzaktan Eğitim Uygulama ve Araştırma Merkezi 57