Lecture Electrical Engineering: Lecture 19 - Dr. Nasim Zafar

49 38 0
Lecture Electrical Engineering: Lecture 19 - Dr. Nasim Zafar

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

The main contents of the chapter consist of the following: Base-biased (fixed bias) transistor circuits, voltage-divider-bias transistor circuits, examples and exercises.

COMSATS Institute of Information Technology Virtual campus Islamabad Dr. Nasim Zafar Electronics 1 ­ EEE 231  Fall Semester – 2012 Potential­Divider­Biasing Circuits: Lecture No:  19 Examples and Exercises.    Nasim Zafar References: Ø Microelectronic Circuits:           Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith.  Ø Integrated Electronics :   Jacob Millman and Christos Halkias (McGraw­Hill) Ø  Introductory Electronic Devices and Circuits       Robert T. Paynter Ø Electronic Devices : Nasim Zafar   Thomas L. Floyd ( Prentice Hall ).  Basic Circuits of BJT:  NPN Transistor IE = IC + IB Nasim Zafar Transistor Output Characteristics:    Nasim Zafar Transistor Output Characteristics:  Load Line – Biasing and Stability:  Ø Active region: – – Ø Ø Ø BJT acts as a signal amplifier B­E junction is forward biased and C­B junction is reverse biased Graphical construction for determining the dc collector current IC and the  collector­to­emitter voltage VCE .   The requirement  is to set the Q­point such that that it does not go into the  saturation or cutoff  regions when an a ac signal is applied.  Maximum signal swing depends on the bias voltage Nasim Zafar The DC Operating Point: Biasing and Stability v   Active region ­ Amplifier: BJT acts as a Signal Amplifier 1.  B­E Junction Forward Biased C C IC VBE ≈ 0.7 V for Si 2.  B­C Junction Reverse Biased IC B B IB IB E IE E 3.  KCL:   IE =  IC + IB  Nasim Zafar IE The DC Operating Point: Biasing and Stability Slope of the Load Line: VCC  = VCE + VRC  VCE  = VCC ­ VRC VCE  = VCC ­ IC  RC Ic ( )VCE Rc VCC RC Nasim Zafar Current Equations in a BJT: NPN Transistor Ø Ø Ø  Collector Current  iC iB  Base Current  Emitter Current iE Nasim Zafar In I se iC Is iC Is v BE e v BE e VT VT v BE VT    1.  Fixed­Biased Transistor Circuits.     Base­Biased (Fixed Bias) Transistor Circuit:      Single Power Supply Nasim Zafar 10 Circuit­19.3; Problem 19.6 (e) Determination of VCE Output Loop VCC=VRC+VCE+VRE VCE = VCC­VRC­VRE VCE = 12V ­ 5.2V ­ 1.3V VCE = 5.5V Nasim Zafar 35 Results of Problem 19.6  IE = IC = 1.3mA VRC = 5.2V VCE = 5.5V VRE = 1.3V VBB = 2V βdc was never used in a  calculation. Hence, voltage­ divider biased circuits are  immune to changes in βdc.  Nasim Zafar A single voltage source supplies  36 Review of equations: In Review  VRE = VBB – VBE   IE ≈ IC Nasim Zafar 37 Summary: Ø Ø Voltage­divider biased circuits are immune to changes in βdc.  A single voltage source supplies both voltages, VCC and VBB Ø The circuit Q­point values are stable against changes in hFE Ø Use of the Thevenin equivalent circuit for the base makes the  circuit simpler Ø Make the current in the voltage divider about 10 times IB,       to simplify the analysis.  Ø For design, solve for the resistor values (IC and VC specified) Nasim Zafar 38 Nasim Zafar 39 Circuit 19.4; Problem 19.7 (a) Given:  VB = 3V and I = 0.2mA (a) RB1 and RB2 form a voltage divider Assume I >> IB   I            I = VCC/(RB1 + RB2) IB      0.2mA = 9 /(RB1 + RB2)    Nasim Zafar 40 Circuit 19.4; Problem 19.7 (b) Given:  VB = 3V and I = 0.2mA.  RB1 = 30KΩ ,   and  RB2 = 15KΩ (b) Determination of  the Thevenin voltage: I           IB           VB = VCC[RB2/(RB1 + RB2)]             3 = 9 [RB2/(RB1 + RB2)],  Solve for RB1 and RB2.  Nasim Zafar 41 Prob. 19.7 (c) Find the operating point The use of  Thevenin equivalent circuit for the  base makes the circuit simpler VBB = VB = 3V • RBB = RB1|| RB2 = 30KΩ | | 15KΩ = 10KΩ Nasim Zafar 42 Problem 19.7 (d) Write B­E loop and C­E loop B­E Voltage Loop: VBB = VRBB + VBE + VRE VBB = IBRBB + VBE + IERE C­E loop IE =2.09 mA C­E Voltage Loop: VCC = ICRC + VCE + IERE B­E loop VCE =4.8 V This is how all DC circuits are analyzed  and designed! Nasim Zafar 43 Nasim Zafar 44 Example 19.7 Stage 2 • C­E loop IE2 VCC = IE2RE2 + VEC2 +IC2RC2 15 = 2.8(2) + VEC2 + 2.8 (2.7) solve for VEC2 IC2 Nasim Zafar VCE2  = 1.84V 45 Example 19.7 C­E loop neglect IB2 because it is IB2 

Ngày đăng: 12/02/2020, 16:58

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan