Kako određujem ulazni/izlazni impedans krugova koji imaju tranzistora ili drugih aktivnih komponenti
Odredjivanje ulaznog/izlaznog impedansa kola sa tranzistorima ili drugim aktivnim komponentama jeste važan korak za razumevanje performansi i karakteristika podudaranja kola. Evo nekih često korišćenih metoda i tehnika za određivanje ovih impedansa:
1. Analitičke Metode
Ulazni Impedans
Mali-signalni model: Koristite mali-signalni model tranzistora (kao što su obično-emiter, obično-baza, obično-kolektor itd.) kako biste analizirali ulazni impedans.
Amplifikator sa običnim emiterom: Ulazni impedans Rin može se izraziti kao:
gde je rπ dinamički otpor između baze i emitra, gm je transkonduktivnost, RL je optorna otpornica, a RB je otpornica za postavljanje napona na bazi.
Amplifikator sa običnom bazom: Ulazni impedans Rin može se izraziti kao
gde je re otpor emitra, a RE omotačka otpornica emitra.
Amplifikator sa običnim kolektorom: Ulazni impedans Rin može se izraziti kao
Izlazni Impedans
Mali-signalni model: Koristite mali-signalni model tranzistora kako biste analizirali izlazni impedans.
Amplifikator sa običnim emiterom: Izlazni impedans Rout može se izraziti kao
gde je ro izlazni otpor, a RC kolektorska otpornica.
Amplifikator sa običnom bazom: Izlazni impedans Rout može se izraziti kao
Amplifikator sa običnim kolektorom: Izlazni impedans Rout može se izraziti kao:
2. Eksperimentalne Metode
Ulazni Impedans
Metod napona: Primijenite malo AC signala na ulaz kola, izmerite ulazni napon Vin i ulazni strujni tok Iin, i izračunajte ulazni impedans:
Metod otpornika: Serijski povežite poznati mali otpornik Rs na ulaz kola, izmerite ulazni napon Vin i napon preko otpornika Vs, i izračunajte ulazni impedans:
Izlazni Impedans
Metod optore: Povežite promenljivu optornu otpornicu RL na izlaz kola, izmerite izlazni napon Vout dok se optorna otpornica menja, i izračunajte izlazni impedans:
gde je Vout,0 izlazni napon kada je optorna otpornica beskonačna.
3. Simulacione Metode
Softver za simulaciju kola: Koristite softver za simulaciju kola (kao što su SPICE, LTspice, Multisim itd.) kako biste simulirali kolo i direktno dobili ulazni i izlazni impedans.
Ulazni Impedans: Primijenite malo AC signala na ulaz kola, simulirajte kako biste dobili ulazni napon i ulazni strujni tok, i izračunajte ulazni impedans.
Izlazni Impedans: Povežite promenljivu optornu otpornicu na izlaz kola, simulirajte kako biste dobili izlazni napon dok se optorna otpornica menja, i izračunajte izlazni impedans.
4. Tehnike Analize Kola
Teveninov ekvivalent: Pojednostavnite složeno kolo do Teveninovog ekvivalentnog kola, gde je ulazni impedans ekvivalentni otpor.
Nortonov ekvivalent: Pojednostavnite složeno kolo do Nortonovog ekvivalentnog kola, gde je izlazni impedans ekvivalentni otpor.
Sažetak
Određivanje ulaznog/izlaznog impedansa kola sa tranzistorima ili drugim aktivnim komponentama može se obaviti koristeći analitičke metode, eksperimentalne metode i simulacione metode. Izbor metode zavisi od vaših specifičnih potreba i dostupnih resursa. Analitičke metode su pogodne za teorijske izračune, eksperimentalne metode su pogodne za stvarne merenja, a simulacione metode kombinuju prednosti oboje, omogućavajući detaljnu analizu i proveru na računalu.
