Projektityö: Vahvistimet

Esitys aiheesta: "Projektityö: Vahvistimet"— Esityksen transkriptio:

1 Projektityö: Vahvistimet
Anssi, Hilla, Mikko, Mostafa, Olli-Matti

2 Mitä pyydettiin tekemään...
● Tutustumaan takaisinkytkettyyn vahvistimeen ja analysoimaan takaisinkytkennän vaikutusta kohinaan. ● Analysoimaan takaisinkytkentälajit. ● Analysoimaan takaisinkytkennän vaikutusta tulo- ja lähtöimpedansseihin. ● Käsittelemään laskemalla ja simuloimalla erilaisia vahvistimia ja takaisinkytkentöjä.

3 ...ja mitä saatiin aikaan ● Perusideatasolla neljän eri takaisinkytkentätyypin esittely. ● CC-, CE- ja CS-vahvistimien piiritopologioiden esittelyt ja simulointi sekä näiden ominaisuuksien vertailua. ● Tiivis yleisesittely operaatiovahvistimista ja transistorivahvistimien soveltamisesta käytännössä. ● LM-741 -operaatiovahvistimen sisäisen rakenteen esittely ja simulointiesimerkit.

4 Vahvistimet Ensimmäiset ”vahvistimet” olivat releitä (lennätintekniikkka). Elektroniputki diodi 1904, triodi Transistori 1947 (Bardeen, Brattain & Shockley). Ensimmäinen piipohjainen transistori 1950 (TI).

5 CC, CB, CE piiritopologiat
Bipolaaritransistorivahvistimia Nimitykset tulevat lähdölle ja ulostulolle yhteisen liittimen mukaan Transistori aktiivitilassa, Vce > 0, Vbe > 0 Biasointi tarvitaan Eri asteita voidaan yhdistää muodostamaan kokonaisuuksia Yleinen kaskadi on CB-CE-yhdistelmä

6 CC-aste Yhteiskollektorivahvistin eli emitteriseuraaja
Jännitevahvistus lähes yksi, virtavahvistus 1+β Käytetään jännitepuskurina sovelluksissa, joissa signaalin jännite riittävä mutta virran tarve suuri

7 CC-aste

8 CB-aste Yhteiskantavahvistin
Jännitevahvistus on kollektoripiirin ja emitteripiirin resistanssien suhde Virtavahvistus hieman alle yksi Käytetään virtapuskurina piirien välissä, joilla eri impedanssit

9 CB-aste

10 CE-aste Yhteisemitterivahvistin, yleisin BJT-vahvistin
Jännitevahvistus noin − 𝑅 𝐶 𝑅 𝑒 , virtavahvistus β Tyypillistä epästabiilisuus ja särö, joita vähennetään emitteridegeneroinnilla Käytetään laitteissa, joissa on kohinaa ja hyötysignaalit ovat heikkoja radio, GPS…

11 CE-aste

12 Takaisinkytkentätyypit
*Takaisin kytkentä voi olla joko negatiivinen tai positiivinen.

13 Takaisinkytkennän vaikutukset vahvistinkytkennässä
1. Vähentää epälineaarista vääristymää. 2. Vähentää herkkyyttä vahvistimen komponenttien muutoksille. 3. Vähentää kohinaa. 4. Kontrolloi tulo- ja lähtöresistansseja. 5. Laajentaa kaistanleveyttä.

14 Takaisinkytkentälajit
Luokitellaan sisäänmenon ja ulostulon muuttujien mukaan.

15 Takaisinkytkentälajit

16 Operaatiovahvistimen sisältö
Miksi BJT, miksi FET? FET:eillä toteutetut operaatiovahvistimet ”ideaalisempia”. BJT:illä toteutetuissa vähemmän kohinaa. Yleisesti ottaen FET tai MOSFET -vaihtoehto on kuitenkin parempi.

17 LM-741 sisältö

18 LM-741 Spice-malli

19 LM-741 negatiivinen takaisinkytkentä

20 LM-741 Gain