Kuidas määran ringide sisendi/väljundi impedantsi, mis sisaldavad tranzisteere või muud aktiivset komponenti?

Transistoride või muude aktiivsete komponentidega tsüklite sissetuleva/valjundvoolu impedantsi määramine on oluline samm, et mõista tsüklite toimivust ja ühilduvuse omadusi. Siin on mõned levinud meetodid ja tehnikad nende impedantside määramiseks:

1. Analüütilised meetodid

Sissetulev impedants

Väikese signaali mudel: Kasutage transistori väikese signaali mudelit (nt ühiline-emitter, ühiline-põhi, ühiline-kollektor jne) sissetuleva impedantsi analüüsimiseks.

Ühine-emitteri vahverdaja: Sissetulev impedants Rin saab väljendada kui:

kus rπ on baasi ja emitteri vaheline dünaamiline vastus, gm on transkonduktiivsus, RL on laadivastus ja RB on baasi viisvastus.

Ühine-põhi vahverdaja: Sissetulev impedants Rin saab väljendada kui

kus re on emitteri vastus ja RE on emitteri pooltühistav vastus.

Ühine-kollektor vahverdaja: Sissetulev impedants R in saab väljendada kui

Valjundimpedants

Väikese signaali mudel: Kasutage transistori väikese signaali mudelit valjundimpedantsi analüüsimiseks.

Ühine-emitteri vahverdaja: Valjundimpedants Rout saab väljendada kui

kus ro on väljundvastus ja RC on kollektorivastus.

Ühine-põhi vahverdaja: Valjundimpedants R out saab väljendada kui

Ühine-kollektor vahverdaja: Valjundimpedants Rout saab väljendada kui:

2. Eksperimentaalsed meetodid

Sissetulev impedants

Voltmeetod: Käivitage tsükli sissekandele väike AC-signaal, mõõtke sissetulev pinge Vin ja sissetulev vool Iin ning arvutage sissetulev impedants:

Vastuse meetod: Liigitage tsükli sissekanne teadaoleva väikese vastuse Rs, mõõtke sissetulev pinge Vin ja vastuse peal olev pinge Vs ning arvutage sissetulev impedants:

Valjundimpedants

Laadimeetod: Ühendage muutuv laadivastus RL tsüklile valjuvoolu, mõõtke valjuvoolu pinge Vout, kui laadivastus muutub, ja arvutage valjundimpedants:

kus Vout,0 on valjuvoolu pinge, kui laadivastus on lõpmatu.

3. Simulatsioonimeetodid

Tsüklisimulatsioonitarkvara: Kasutage tsüklisimulatsioonitarkvara (nt SPICE, LTspice, Multisim jne) tsüklite simulatsioonimiseks ja sissetuleva ja valjuvoolu impedantsi otse saamiseks.

Sissetulev impedants: Käivitage tsükli sissekandele väike AC-signaal, simuleerige sissetulevat pinget ja sissetulevat voolu ning arvutage sissetulev impedants.

Valjundimpedants: Ühendage muutuv laadivastus tsükli valjuvoolu, simuleerige valjuvoolu pinget, kui laadivastus muutub, ja arvutage valjundimpedants.

4. Tsüklisanalüüsi tehnikad

Thevenini ekvivalent: Lihtsustage keeruline tsükkel Thevenini ekvivalenttsükliks, kus sissetulev impedants on ekvivalentvastus.

Nortoni ekvivalent: Lihtsustage keeruline tsükkel Nortoni ekvivalenttsükliks, kus valjundimpedants on ekvivalentvastus.

Kokkuvõte

Transistoride või muude aktiivsete komponentidega tsüklite sissetuleva/valjundvoolu impedantsi määramine saab teha analüütiliste, eksperimentaalsed ja simulatsioonimeetodite abil. Meetodi valik sõltub teie spetsiifilistest vajadustest ja saadaval olevatest ressurssidest. Analüütilised meetodid sobivad teoreetiliste arvutuste jaoks, eksperimentaalsed meetodid sobivad tegelike mõõtmiste jaoks, ja simulatsioonimeetodid kombinivad mõlema eeliste, lubades sügava analüüsi ja kontrolli arvutis.