பிஜேடி சுற்றுகளில் மின்னழுத்த-வகுப்பி சார்பு - பீட்டா காரணி இல்லாமல் அதிக நிலைத்தன்மை

ஒரு உகந்த செயல்திறனை உறுதி செய்வதற்கும், பதிலை மாற்றுவதற்கும் கணக்கிடப்பட்ட ரெசிஸ்டிவ் டிவைடர் நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்தி இருமுனை டிரான்சிஸ்டரின் முனையங்களை பயாஸ் செய்வது மின்னழுத்த வகுப்பி சார்பு என அழைக்கப்படுகிறது.

இல் முந்தைய சார்பு வடிவமைப்புகள் நான் தற்போதைய சார்பு கற்றுக்கொண்டேன் CQ மற்றும் மின்னழுத்தம் வி CEQ BJT இன் தற்போதைய ஆதாயத்தின் (β) செயல்பாடாகும்.

ஆனால், temperature வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு, குறிப்பாக சிலிக்கான் டிரான்சிஸ்டர்களுக்கு பாதிக்கப்படக்கூடியது என்பதை நாங்கள் அறிவோம், மேலும் பீட்டாவின் உண்மையான மதிப்பு பெரும்பாலும் சரியாக அடையாளம் காணப்படவில்லை என்பதால், பிஜேடி சுற்றுவட்டத்தில் மின்னழுத்த-வகுப்பி சார்பு குறைவாக இருப்பது நல்லது வெப்பநிலைக்கு ஆளாகக்கூடியது, அல்லது, பிஜேடி பீட்டாவிலிருந்து சுயாதீனமாக இருக்கும்.

படம் 4.25 இன் மின்னழுத்த-வகுப்பி சார்பு ஏற்பாடு இந்த வடிவமைப்புகளில் ஒன்றாக கருதப்படுகிறது.

ஒரு உடன் ஆய்வு செய்யும்போது சரியான அடிப்படை பீட்டாவில் உள்ள மாறுபாடுகளுக்கு எளிதில் பாதிப்பு ஏற்படுகிறது. சுற்று மாறிகள் சரியான முறையில் செயல்பட்டால், I இன் நிலைகள் CQ மற்றும் வி CEQ பீட்டாவிலிருந்து முற்றிலும் சுயாதீனமாக இருக்கலாம்.

படம் 4.26 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு Q- புள்ளி நிலையான நிலை ICQ மற்றும் VCEQ உடன் வகைப்படுத்தப்படுகிறது என்பதை முந்தைய விளக்கங்களிலிருந்து நினைவில் கொள்க.

நான் பட்டம் BQ பீட்டாவில் உள்ள மாறுபாடுகளைப் பொறுத்து மாறலாம், ஆனால் நான் அடையாளம் காணப்பட்ட பண்புகளைச் சுற்றியுள்ள இயக்க புள்ளி CQ மற்றும் வி CEQ பொருத்தமான சுற்று வழிகாட்டுதல்கள் பயன்படுத்தப்பட்டால் எளிதாக மாறாமல் இருக்கும்.

மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, மின்னழுத்த வகுப்பி அமைப்பை விசாரிக்க இரண்டு அணுகுமுறைகளை நீங்கள் காணலாம்.

இந்த சுற்றுக்கான குறிப்பிட்ட பெயர்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான காரணம் எங்கள் பகுப்பாய்வின் போது தெளிவாகத் தெரியும், மேலும் எதிர்கால இடுகைகளில் இது விவாதிக்கப்படும்.

முதல் ஒன்று சரியான நுட்பம் எந்த மின்னழுத்த-வகுப்பி அமைப்பிலும் இது மேற்கொள்ளப்படலாம்.

இரண்டாவது ஒரு என்று அழைக்கப்படுகிறது தோராயமான முறை, சில காரணிகள் பூர்த்தி செய்யப்படும்போது அதன் செயல்படுத்தல் சாத்தியமாகும். தி தோராயமான அணுகுமுறை குறைந்தபட்ச முயற்சி மற்றும் நேரத்துடன் மிகவும் நேரடி பகுப்பாய்வை செயல்படுத்துகிறது.

கூடுதலாக, இது 'வடிவமைப்பு பயன்முறையில்' மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும், இது பின்னர் பிரிவுகளில் பேசுவோம்.
மொத்தத்தில், முதல் 'தோராயமான அணுகுமுறை' பெரும்பாலான நிபந்தனைகளுடன் வேலை செய்ய முடியும், இதனால் அதே அளவிலான கவனத்துடன் மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும் 'சரியான முறை'.

சரியான பகுப்பாய்வு

எப்படி முறை என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம் சரியான பகுப்பாய்வு பின்வரும் விளக்கத்துடன் செயல்படுத்தலாம்

பின்வரும் புள்ளிவிவரத்தைக் குறிப்பிடுகையில், டி.சி பகுப்பாய்விற்கு படம் 4.27 இல் சித்தரிக்கப்பட்டுள்ளபடி பிணையத்தின் உள்ளீட்டுப் பக்கத்தை மீண்டும் உருவாக்க முடியும்.

தி Thévenin சமமான பிஜேடி அடிப்படை பி இன் இடது பக்கத்தில் உள்ள வடிவமைப்பிற்கான பிணையம் கீழே விளக்கப்பட்டுள்ளபடி ஒரு வழியில் தீர்மானிக்கப்படலாம்:

RTh : கீழே உள்ள படம் 4.28 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி உள்ளீட்டு விநியோக புள்ளிகள் சமமான குறுகிய சுற்று மூலம் மாற்றப்படுகின்றன.

ETh: விநியோக மின்னழுத்த மூல வி டி.சி. சுற்றுக்கு மீண்டும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ஓபன்-சர்க்யூட் தெவெனின் மின்னழுத்தம் படத்தில் தோன்றும். 4.29 கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளபடி மதிப்பிடப்படுகிறது:

மின்னழுத்த-வகுப்பி விதியை செயல்படுத்துவதன் மூலம் நாம் பின்வரும் சமன்பாட்டை அடைகிறோம்:

அடுத்து, படம் 4.30 இல் விளக்கப்பட்டுள்ளபடி தெவெனின் வடிவமைப்பை மீண்டும் உருவாக்குவதன் மூலம், நான் மதிப்பீடு செய்கிறேன் BQ முதலில் கிர்ச்சோப்பின் மின்னழுத்த சட்டத்தை சுழற்சியின் கடிகார திசையில் பயன்படுத்துவதன் மூலம்:

ETh - IBRTh - VBE - IERE = 0

எங்களுக்குத் தெரியும் IE = (β + 1) பி மேலே உள்ள சுழற்சியில் அதை மாற்றியமைத்து, நான் தீர்க்கிறேன் பி கொடுக்கிறது:

சமன்பாடு. 4.30

முதல் பார்வையில் நீங்கள் ஈக் உணரலாம். (4.30) இதுவரை உருவாக்கப்பட்டுள்ள மற்ற சமன்பாடுகளிலிருந்து மிகவும் வித்தியாசமாகத் தெரிகிறது, இருப்பினும் ஒரு நெருக்கமான பார்வை, எண் இரண்டு வோல்ட் நிலைகளின் வித்தியாசம் என்பதைக் காண்பிக்கும், அதே சமயம் வகுத்தல் அடிப்படை எதிர்ப்பின் விளைவாகும் வழங்கியவர் (β + 1) மற்றும் Eq உடன் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது என்பதில் சந்தேகமில்லை. (4.17) ( அடிப்படை உமிழ்ப்பான் சுழற்சி )

மேலேயுள்ள சமன்பாட்டின் மூலம் ஐபி கணக்கிடப்பட்டதும், வடிவமைப்பில் உள்ள மீதமுள்ள அளவுகளை உமிழ்ப்பான்-சார்பு நெட்வொர்க்கிற்கு நாங்கள் செய்த அதே முறையின் மூலம் அடையாளம் காண முடியும், கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது:

சமன்பாடு (4.31)

ஒரு நடைமுறை உதாரணத்தைத் தீர்ப்பது (4.7)
DC சார்பு மின்னழுத்தம் V ஐக் கணக்கிடுங்கள் இது தற்போதைய நான் சி கீழே காட்டப்பட்டுள்ள மின்னழுத்த-வகுப்பி வலையமைப்பில் படம் 4.31

படம் 4.31 எடுத்துக்காட்டுக்கான பீட்டா-உறுதிப்படுத்தப்பட்ட சுற்று 4.7.

தோராயமான பகுப்பாய்வு

மேலே உள்ள பிரிவில் 'சரியான முறை' கற்றுக்கொண்டோம், இங்கே ஒரு பிஜேடி சுற்று மின்னழுத்த வகுப்பினை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கான 'தோராயமான முறை' பற்றி விவாதிப்போம்.

கீழே உள்ள படம் 4.32 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி பிஜேடி அடிப்படையிலான மின்னழுத்த-வகுப்பி வலையமைப்பின் உள்ளீட்டு கட்டத்தை நாம் வரையலாம்.

எதிர்ப்பின் Ri சுற்று மற்றும் அடித்தளக் கோட்டுக்கு இடையேயான எதிர்ப்புக்கு சமமானதாகக் கருதப்படலாம், மேலும் RE உமிழ்ப்பான் மற்றும் தரைக்கு இடையிலான மின்தடையாக கருதப்படுகிறது.

எங்கள் முந்தைய விவாதங்களிலிருந்து [எ.கா. (4.18)] பிஜேடியின் அடிப்படை / உமிழ்ப்பான் இடையே இனப்பெருக்கம் செய்யப்படும் அல்லது பிரதிபலிக்கும் எதிர்ப்பு சமன்பாட்டின் மூலம் விளக்கப்படுகிறது என்பதை நாங்கள் அறிவோம் Ri = (β + 1) RE.

Ri எதிர்ப்பு R2 ஐ விட கணிசமாக பெரிதாக இருக்கும் ஒரு சூழ்நிலையை நாம் கருத்தில் கொண்டால், IB ஐ I2 ஐ விட ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாக இருக்கும் (மின்னோட்டமானது எப்போதும் குறைந்தபட்ச எதிர்ப்பின் திசையை கண்டுபிடித்து நகர்த்த முயற்சிக்கிறது என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்), இதனால் I2 தோராயமாக I1 க்கு சமமாக மாறும்.

I1 அல்லது I2 தொடர்பாக IB இன் தோராயமான மதிப்பு பூஜ்ஜியமாக இருப்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, பின்னர் I1 = I2, மற்றும் R1, மற்றும் R2 ஆகியவை தொடர் கூறுகளாக கருதப்படலாம்.

படம் 4.32 தோராயமான அடிப்படை மின்னழுத்தம் V ஐக் கணக்கிடுவதற்கான பகுதி-சார்பு சுற்று பி .

மின்னழுத்த-வகுப்பி விதி நெட்வொர்க்கைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், அடிப்படை மின்னழுத்தமாக இருக்கும் R2 முழுவதும் உள்ள மின்னழுத்தம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி மதிப்பீடு செய்யப்படலாம்:

இப்போது முதல் ரி = (β + 1) RE b RE, தோராயமான முறையை செயல்படுத்துவது சாத்தியமா இல்லையா என்பதை உறுதிப்படுத்தும் நிபந்தனை சமன்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

எளிமையாகச் சொன்னால், மதிப்பு RE இன் மதிப்பு RE இன் மதிப்பு, R2 இன் மதிப்பை விட 10 மடங்குக்குக் குறையாமல் இருந்தால், தோராயமான பகுப்பாய்வை உகந்த துல்லியத்துடன் செயல்படுத்த அனுமதிக்கப்படலாம்

VB மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட பிறகு, VE அளவை சமன்பாட்டால் தீர்மானிக்க முடியும்:

சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிட முடியும்:

பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி சேகரிப்பாளரிடமிருந்து உமிழ்ப்பான் வரை மின்னழுத்தத்தை அடையாளம் காணலாம்:

VCE = VCC - ICRC - IERE

இருப்பினும் பின்னர் IE IC, பின்வரும் சமன்பாட்டை நாங்கள் அடைகிறோம்:

நாம் கணக்கீடுகளின் வரிசையில் ஈக் என்பதிலிருந்து செய்ததை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். (4.33) Eq மூலம். (4.37) ,, உறுப்பு anywhere எங்கும் இல்லை, மற்றும் ஐபி கணக்கிடப்படவில்லை.

Q- புள்ளி (நான் நிறுவியபடி) என்பதை இது குறிக்கிறது CQ மற்றும் வி CEQ ) இதன் விளைவாக β இன் மதிப்பைப் பொறுத்தது அல்ல
நடைமுறை எடுத்துக்காட்டு (4.8):

எங்கள் முந்தைய பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்துவோம் படம் 4.31 , தோராயமான அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி, ICQ மற்றும் VCEQ க்கான தீர்வுகளை ஒப்பிடுக.

எங்கள் முந்தைய எடுத்துக்காட்டு 4.7 இல் மதிப்பிடப்பட்டபடி, VB இன் அளவு ETh க்கு ஒத்ததாக இருப்பதை இங்கே கவனிக்கிறோம். இதன் பொருள் என்னவென்றால், தோராயமான பகுப்பாய்வுக்கும் சரியான பகுப்பாய்விற்கும் உள்ள வேறுபாடு RTh ஆல் பாதிக்கப்படுகிறது, இது சரியான பகுப்பாய்வில் ETh மற்றும் VB ஐ பிரிக்க பொறுப்பாகும்.

முன்னோக்கி நகரும்,

அடுத்த எடுத்துக்காட்டு 4.9

70 70 ஆகக் குறைக்கப்பட்டால் எடுத்துக்காட்டு 4.7 இன் சரியான பகுப்பாய்வை மேற்கொள்வோம், மேலும் ICQ மற்றும் VCEQ க்கான தீர்வுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டைக் கண்டுபிடிப்போம்.

தீர்வு
Example இன் அளவு 50% குறைக்கப்பட்டால், Q- புள்ளி எந்த அளவிற்கு நகரக்கூடும் என்பதை சோதிப்பதற்கு பதிலாக, துல்லியமான மற்றும் தோராயமான உத்திகளுக்கு இடையிலான ஒப்பீடாக இந்த எடுத்துக்காட்டு எடுக்கப்படக்கூடாது. RTh மற்றும் ETh ஆகியவை ஒரே மாதிரியாக வழங்கப்படுகின்றன:

முடிவுகளை அட்டவணை வடிவத்தில் ஏற்பாடு செய்வது பின்வருவனவற்றை நமக்கு வழங்குகிறது:

Table நிலைகளில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சுற்று ஒப்பீட்டளவில் பதிலளிக்கவில்லை என்பதை மேலே உள்ள அட்டவணையில் இருந்து நாம் தெளிவாகக் கண்டுபிடிக்க முடியும். ICQ மற்றும் VCEQ இன் மதிப்புகள் அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், β அளவு 140% முதல் 70 வரை கணிசமாக 50% குறைக்கப்பட்டுள்ளது.

அடுத்த எடுத்துக்காட்டு 4.10

I இன் அளவை மதிப்பிடுங்கள் CQ மற்றும் வி CEQ படம் 4.33 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி மின்னழுத்த-வகுப்பி நெட்வொர்க்கிற்கு சரியான மற்றும் தோராயமான இதன் விளைவாக வரும் தீர்வுகளை அணுகி ஒப்பிடுக.

தற்போதைய சூழ்நிலையில், Eq இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ள நிபந்தனைகள். (4.33) திருப்தி அடையாமல் போகலாம், இருப்பினும் பதில்கள் ஈக் நிபந்தனைகளுடன் தீர்வின் வேறுபாட்டை அடையாளம் காண உதவும். (4.33) கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படவில்லை.
படம் 4.33 மின்னழுத்த-வகுப்பி எடுத்துக்காட்டுக்கான பிணையம் 4.10.

சரியான பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி தீர்க்கிறது:

தோராயமான பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி தீர்க்கிறது:


மேலே உள்ள மதிப்பீடுகளிலிருந்து துல்லியமான மற்றும் தோராயமான முறைகளிலிருந்து பெறப்பட்ட முடிவுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டைக் காண முடிகிறது.

முடிவுகள் நான் என்பதை வெளிப்படுத்துகின்றன CQ தோராயமான முறைக்கு சுமார் 30% அதிகமாகும், அதே நேரத்தில் வி CEQ 10% குறைவாக உள்ளது. முடிவுகள் மிகவும் ஒத்ததாக இல்லை என்றாலும், βRE என்பது R2 ஐ விட 3 மடங்கு அதிகம் என்ற உண்மையை கருத்தில் கொண்டு, முடிவுகள் உண்மையில் மிகவும் பரந்த அளவில் இல்லை.

எங்கள் எதிர்கால பகுப்பாய்விற்கு நாங்கள் முக்கியமாக ஈக் மீது தங்கியிருப்போம் என்று கூறினார். (4.33) இரண்டு பகுப்பாய்வுகளுக்கும் இடையில் அதிகபட்ச ஒற்றுமையை உறுதிப்படுத்த.