როგორ შემიძლია დავადგინო წყაროს/ტვირთის იმპედანცია სქემებზე, რომლებიც შეიცავს ტრანზისტორებს ან სხვა აქტიურ კომპონენტებს?

ტრანზისტორებით ან სხვა აქტიური კომპონენტებით შედგენილი ცირკუიტების შემოსავალ/გამოსავალი იმპედანსის დადგენა არის ცირკუიტის მომხმარებლის ქცევისა და მეტამოწევის მახასიათებლების გაგების მნიშვნელოვანი ნაბიჯი. აქ არის ზოგიერთი ჩვევრითი მეთოდი და ტექნიკა ამ იმპედანსების დასადგენად:

1. ანალიტიკური მეთოდები

შემოსავალი იმპედანსი

პატარა-სიგნალის მოდელი: გამოიყენეთ ტრანზისტორის პატარა-სიგნალის მოდელი (როგორიცაა საერთო-ემიტერი, საერთო-ბაზისი, საერთო-კოლექტორი და ა.შ.) შემოსავალი იმპედანსის ანალიზისთვის.

საერთო-ემიტერი ამპლიფიკატორი: შემოსავალი იმპედანსი Rin შეიძლება გამოისახოს როგორც:

სადაც rπ არის ბაზასა და ემიტერს შორის დინამიური იმპედანსი, gm არის ტრანსკონდუქცია, RL არის ტვირთის რეზისტორი და RB არის ბაზის ბიასის რეზისტორი.

საერთო-ბაზის ამპლიფიკატორი: შემოსავალი იმპედანსი Rin შეიძლება გამოისახოს როგორც:

სადაც re არის ემიტერის რეზისტორი და RE არის ემიტერის ბიპას რეზისტორი.

საერთო-კოლექტორი ამპლიფიკატორი: შემოსავალი იმპედანსი R in შეიძლება გამოისახოს როგორც:

გამოსავალი იმპედანსი

პატარა-სიგნალის მოდელი: გამოიყენეთ ტრანზისტორის პატარა-სიგნალის მოდელი გამოსავალი იმპედანსის ანალიზისთვის.

საერთო-ემიტერი ამპლიფიკატორი: გამოსავალი იმპედანსი Rout შეიძლება გამოისახოს როგორც:

სადაც ro არის გამოსავალი რეზისტორი და RC არის კოლექტორის რეზისტორი.

საერთო-ბაზის ამპლიფიკატორი: გამოსავალი იმპედანსი R out შეიძლება გამოისახოს როგორც:

საერთო-კოლექტორი ამპლიფიკატორი: გამოსავალი იმპედანსი Rout შეიძლება გამოისახოს როგორც:

2. ექსპერიმენტული მეთოდები

შემოსავალი იმპედანსი

დაბრუნების მეთოდი: დაასახელეთ პატარა AC სიგნალი ცირკუიტის შემოსავალზე, გაზომეთ შემოსავალი დაბრუნება Vin და შემოსავალი დენი Iin და გამოთვალეთ შემოსავალი იმპედანსი:

რეზისტორის მეთოდი: შეართეთ ცირკუიტის შემოსავალზე ცნობილი პატარა რეზისტორი Rs, გაზომეთ შემოსავალი დაბრუნება Vin და რეზისტორის მიმართ დაბრუნება Vs და გამოთვალეთ შემოსავალი იმპედანსი:

გამოსავალი იმპედანსი

ტვირთის მეთოდი: შეართეთ ცვლადი ტვირთის რეზისტორი RL ცირკუიტის გამოსავალზე, გაზომეთ გამოსავალი დაბრუნება Vout როგორც ტვირთის რეზისტორი იცვლება და გამოთვალეთ გამოსავალი იმპედანსი:

სადაც Vout,0 არის გამოსავალი დაბრუნება როდესაც ტვირთის რეზისტორი უსასრულოა.

3. სიმულაციის მეთოდები

ცირკუიტის სიმულაციის პროგრამები: გამოიყენეთ ცირკუიტის სიმულაციის პროგრამები (როგორიცაა SPICE, LTspice, Multisim და ა.შ.) ცირკუიტის სიმულაციისთვის და დირექტულად მიიღეთ შემოსავალი და გამოსავალი იმპედანსი.

შემოსავალი იმპედანსი: დაასახელეთ პატარა AC სიგნალი ცირკუიტის შემოსავალზე, სიმულაციით მიიღეთ შემოსავალი დაბრუნება და შემოსავალი დენი და გამოთვალეთ შემოსავალი იმპედანსი.

გამოსავალი იმპედანსი: შეართეთ ცვლადი ტვირთის რეზისტორი ცირკუიტის გამოსავალზე, სიმულაციით მიიღეთ გამოსავალი დაბრუნება როგორც ტვირთის რეზისტორი იცვლება და გამოთვალეთ გამოსავალი იმპედანსი.

4. ცირკუიტის ანალიზის ტექნიკები

თევენინის ექვივალენტი: გაამარტივეთ რთული ცირკუიტი თევენინის ექვივალენტ ცირკუიტად, სადაც შემოსავალი იმპედანსი არის ექვივალენტური რეზისტორი.

ნორტონის ექვივალენტი: გაამარტივეთ რთული ცირკუიტი ნორტონის ექვივალენტ ცირკუიტად, სადაც გამოსავალი იმპედანსი არის ექვივალენტური რეზისტორი.

შეჯამება

ტრანზისტორებით ან სხვა აქტიური კომპონენტებით შედგენილი ცირკუიტების შემოსავალ/გამოსავალი იმპედანსის დადგენა შეიძლება განხორციელდეს ანალიტიკური, ექსპერიმენტული და სიმულაციის მეთოდებით. მეთოდის არჩევა დამოკიდებულია თქვენი კონკრეტული საჭიროებებისა და ხელმისაწვდომი რესურსების ზე. ანალიტიკური მეთოდები საშუალებას აძლევენ თეორიული გამოთვლებისთვის, ექსპერიმენტული მეთოდები საშუალებას აძლევენ რეალური ზომებისთვის, ხოლო სიმულაციის მეთოდები კი კომპიუტერზე დეტალური ანალიზისა და ვერიფიკაციის შესაძლებლობას აძლევენ.