Как да одредам импедансот на влез/излез за кола со транзистори или други активни компоненти

Одредувањето на влезно/излезен импеданс на кола со транзистори или други активни компоненти е важен чекор за разбирање на перформансите и карактеристиките на спојување на колата. Еве неколку обични методи и техники за одредување на овие импеданси:

1. Аналитички методи

Влезен импеданс

Модел на мал сигнал: Искористете го моделот на мал сигнал на транзисторот (како што се заеднички изведувач, заедничка база, заеднички колектор, итн.) за анализа на влезниот импеданс.

Амплификатор со заеднички изведувач: Влезниот импеданс Rin може да се изрази како:

каде rπ е динамичкиот импеданс помеѓу базата и изведувачот, gm е транскомитансата, RL е отпорот на оптоварување, а RB е отпорот на пристрасување на базата.

Амплификатор со заедничка база: Влезниот импеданс Rin може да се изрази како

каде re е отпорот на изведувачот, а RE е обидна патека на изведувачот.

Амплификатор со заеднички колектор: Влезниот импеданс Rin може да се изрази како

Излезен импеданс

Модел на мал сигнал: Искористете го моделот на мал сигнал на транзисторот за анализа на излезниот импеданс.

Амплификатор со заеднички изведувач: Излезниот импеданс Rout може да се изрази како

каде ro е излезниот отпор, а RC е отпорот на колекторот.

Амплификатор со заедничка база: Излезниот импеданс R out може да се изрази како

Амплификатор со заеднички колектор: Излезниот импеданс Rout може да се изрази како:

2. Експериментални методи

Влезен импеданс

Метод на напон: Применете мал AC сигнал на влезот на колата, измерете влезниот напон Vin и влезниот струја Iin, и пресметајте го влезниот импеданс:

Метод на отпор: Серисно поврзете известен мал отпор Rs на влезот на колата, измерете влезниот напон Vin и напонот над отпорот Vs, и пресметајте го влезниот импеданс:

Излезен импеданс

Метод на оптоварување: Поврзете променлив отпор RL на излезот на колата, измерете излезниот напон Vout кога се менува отпорот на оптоварување, и пресметајте го излезниот импеданс:

каде Vout,0 е излезниот напон кога отпорот на оптоварување е бесконечен.

3. Методи на симулација

Софтвер за симулација на кола: Искористете софтвер за симулација на кола (како што се SPICE, LTspice, Multisim, итн.) за симулација на колата и директно добивање на влезен и излезен импеданс.

Влезен импеданс: Применете мал AC сигнал на влезот на колата, симулирајте за да добиете влезниот напон и влезната струја, и пресметајте го влезниот импеданс.

Излезен импеданс: Поврзете променлив отпор на излезот на колата, симулирајте за да добиете излезниот напон кога се менува отпорот, и пресметајте го излезниот импеданс.

4. Техники на анализа на кола

Еквивалент на Теонин: Поедноставете ја комплексната кола до еквивалентна кола на Теонин, каде влезниот импеданс е еквивалентниот отпор.

Еквивалент на Нортон: Поедноставете ја комплексната кола до еквивалентна кола на Нортон, каде излезниот импеданс е еквивалентниот отпор.

Заклучок

Одредувањето на влезен/излезен импеданс на кола со транзистори или други активни компоненти може да се направи користејќи аналитички методи, експериментални методи и методи на симулација. Изборот на метод зависи од вашите специфични потреби и достапни ресурси. Аналитичките методи се прифатливи за теоретски пресметки, експерименталните методи се прифатливи за реални мерења, а методите на симулација комбинираат предностите на двете, што овозможува детална анализа и проверка на компјутер.