Lecture Electrical Engineering: Lecture 22 - Dr. Nasim Zafar

45 39 0
Lecture Electrical Engineering: Lecture 22 - 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: Graphical analysis of the BJT amplifier circuits, biasing the BJT for discrete-circuit design, small-signal operation and models.

COMSATS Institute of Information Technology Virtual campus Islamabad Dr. Nasim Zafar Electronics 1 ­ EEE 231  Fall Semester – 2012 Biasing in BJT Amplifier Circuits  and Small­Signal Operation and Models  Lecture No.  22 Nasim Zafar Graphical Analysis of the BJT Amplifier  Circuits Reference: Ø Chapter­5.3.3 Microelectronic Circuits            Adel S. Sedra and Kenneth C.  Smith.  The BJT Circuits • The DC Biased BJT Circuit • The BJT Amplifier Circuit  The Transistor Amplifier Circuit (a) Conceptual circuit to illustrate the operation of the transistor as an  amplifier.  (b) The circuit of (a) with the signal source vbe eliminated for dc (bias)  analysis Transistor Biasing as an Amplifier Circuit: Ø  The purpose of dc biasing is to establish the Q­point for operation   Ø Ø The collector curves and load lines help us to relate the Q­point and its  proximity to cutoff and saturation.  The Q­point is best established where the signal variations do not cause  the transistor to go into saturation or cutoff.    Ø What we are most interested in is, the ac signal itself. Since the dc  part of the overall signal is filtered out in most cases, we can view a  transistor circuit in terms of just its ac component Review: Sinusoidal Analysis Ø Any voltage or current in a linear circuit with a sinusoidal  source is a sinusoid of the same frequency (ω) – Ø We only need to keep track of the amplitude and phase, when determining  the response of a linear circuit to a sinusoidal source Any time­varying signal can be expressed as a sum of sinusoids of  various frequencies (and phases)  Applying the principle of superposition: – The current or voltage response in a linear circuit due to a time­ varying input signal can be calculated as the sum of the  sinusoidal responses for each sinusoidal component of the input  signal Graphical Analysis of the BJT Amplifier Ø Let us consider the graphical analysis of the operation the BJT      amplifier circuit:  Small Signal Operation The DC Bias Conditions Ø The DC Bias Conditions: by Setting the Signal Source vbe =0 Ø The dc currents and voltages are given by: Conceptual Amplifier Circuit (contd.) Current Equations: Ø Collector current  iC iB Ø I se iC Is VT e v BE VT Base current iE Ø In v BE Emitter current iC Is e v BE VT  Small­Signal Operation and Models Ø Ø Ø The Collector current and the Transconductance  The Base Current and the Input Resistance at the       Base The Emitter Current and the Input Resistance at  the Emitter The Collector Current and the Transconductance The Collector Current and the Transconductance The Small Signal Approximation Transconductance Transconductance Ø Expression gm Ø I CQ VT Physical meaning      gm is the slope of the      iC–vBE curve at the bias point Q Ø At room temperature, g m 40ms Base Current and Input Resistance at the Base Ø Ø Ø To determine the resistance seen by vbe, we first evaluate the  total base current iB using Eq. (5.84), as follows: Thus, where IB is equal to IC/β and the signal component ib is given  by: Base Current and Input Resistance at the Base Ø Ø Substituting IC /VT for by gm gives The small­signal input resistance between base and emitter,  looking into the base, is denoted by rπ  and is defined as     Using Eq. (5.91) gives: Base Current and Input Resistance at the Base Ø Thus rπ is directly dependent on ß and is inversely  proportional to the bias current IC. Substituting for gm in  Eq. (5.93) from Eq. (5.87) and replacing IC /  by IB gives  an alternative expression for rπ , The Emitter Current and the Input Resistance at the  Emitter Ø The total emitter current iE can be determined from   where IE is equal to IC ∕ α and the signal current ie is given by The Emitter Current and the Input Resistance at the  Emitter Ø If we denote the small­signal resistance between base and  emitter, looking into the emitter, by re, it can be defined as Thus, we find that re, called the emitter resistance, is given  by: The Emitter Current and the Input Resistance at the  Emitter Ø Thus, Ø Which yields Summary Input Resistance at Base and Emitter Ø Input resistance at base vbe ib r Ø gm Input resistance at emitter v V re Ø VT I BQ be ie T I EQ gm r (1 ) re Relationship between these two resistances ...Biasing in BJT Amplifier Circuits  and Small­Signal Operation and Models  Lecture? ?No.  22 Nasim Zafar Graphical Analysis of the BJT Amplifier  Circuits Reference: Ø Chapter­5.3.3 Microelectronic Circuits... Which represents a linear relationship between vCE and iC Transistor Amplifier Basics: ib + IB = iB Nasim Zafar 15 Graphical Analysis(contd.) Graphical determination of the signal components vbe, ib, ic, and vce when a 

Ngày đăng: 12/02/2020, 20:49

Mục lục

  • Slide 1

  • Slide 2

  • Graphical Analysis of the BJT Amplifier Circuits

  • Slide 4

  • Slide 5

  • The BJT Circuits

  • The Transistor Amplifier Circuit

  • Transistor Biasing as an Amplifier Circuit:

  • Review: Sinusoidal Analysis

  • Graphical Analysis of the BJT Amplifier

  • Graphical Analysis of the BJT Amplifier

  • Graphical Analysis of the BJT Amplifier The dc Bias Point.

  • Graphical Analysis(contd.)

  • Graphical Analysis of the BJT Amplifier

  • Transistor Amplifier Basics:

  • Graphical Analysis(contd.)

  • Effect of Bias-Point Location on Allowable Signal Swing

  • Biasing in BJT Amplifier Circuit Section 5.5

  • Biasing in BJT Amplifier Circuit

  • The Classical Discrete-Circuit Bias Arrangement

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan