Amplificatori a Transistori con controreazione

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1 Amplificatori a Transistori con controreazione Esempi di amplificatori inertenti (CS e CE) con controreazione. G. Martines 1

2 G. Martines 2 Modello equialente a piccolo segnale e guadagno di tensione be C m o R g = be E m ie be i R g h + + = 1 E m i E m ie i be R g R g h = E C E m C m i o V R R R g R g A + = 1

3 Impedenza di ingresso a frequenze intermedie e = ( 1 fe ) i b r b = h ie + ( 1 + h fe ) R E i + h r = R // R2 // i 1 r b ro R C G. Martines 3

4 Amplificatore inseguitore di tensione = g m RS 1 + g R 1 A o V r i = R i m S G r o = 1 g m G. Martines 4

5 Amplificatore non inertente (a base comune o gate comune) A V = o i g m R C r i 1 g m ro R C G. Martines 5

6 Riepilogo delle prestazioni degli stadi elementari con BJT G. Martines 6

7 Amplificatore differenziale G. Martines 7

8 Modello equialente a piccolo segnale della coppia differenziale Ipotesi: ariazione della tensione del nodo P 1 per effetto del segnale trascurabile, cioè R S si comporta come un generatore di corrente costante. Tesi: la tensione differenziale sugli ingressi prooca ariazioni delle correnti di drain uguali ed opposte poiché: + = 0 Ad = g m RD R e quindi D R D Per il Rapporto di Reiezione di Modo Comune si può dimostrare che 1 2 CMRR g m RS G. Martines 8

9 Generatori di corrente costante con FET G. Martines 9

10 Specchio di corrente con BJT G. Martines 10

11 Coppia differenziale con generatore di corrente con JFET G. Martines 11

12 Coppia differenziale con specchio di corrente con BJT G. Martines 12

13 Two-stage CMOS op-amp configuration G. Martines 13

14 Amplificatore Push-Pull Ciascuno dei due transistori funziona come inseguitore di tensione i transistori però non sono polarizzati cioè il punto di riposo è nella regione di interdizione T1 esce dalla interdizione solo se i > 0 T2 esce dalla interdizione solo se i < 0 Se i due transistori hanno trans caratteristiche uguali il segnale non è distorto G. Martines 14

15 Principio di funzionamento amplificatore in classe B Efficienza di conersione degli amplificatori: η = potenza dissipata sul carico potenza assorbita dalla alimentazione G. Martines 15

16 Amplificatore finale con pilota (pre-amplificatore) G. Martines 16

17 Distorsione da crossoer G. Martines 17

18 Stadio di uscita in classe AB Nasce per ridurre la distorsione di crossoer tipica degli amplificatori in classe B G. Martines 18

19 Amplificatore in classe AB con polarizzazione a moltiplicatore di V BE Il moltiplicatore di V BE permette di ottenere in modo semplice e flessibile la polarizzazione dei transistori T1 e T2. Il moltiplicatore di V BE offre la possibilità di compensare gli effetti della temperatura sul punto di riposo (fuga termica) Le resistenze sull emettitore (di alore molto ridotto) introducono una reazione negatia che stabilizza il punto di riposo rispetto sia a ariazioni parametriche che termiche. Le resistenze sull emettitore engono utilizzate anche come sensori per i circuiti di protezione dal soraccarico G. Martines 19

20 Il Tiristore È un dispositio a quattro strati che si comporta come un diodo polarizzato inersamente quando l anodo risulta negatio rispetto al catodo e per questo motio iene anche indicato con il termine SCR (silicon controller rectifier) Anche quando lo si polarizza direttamente non conduce finché non si applica al gate un impulso positio rispetto al catodo. G. Martines 20

21 Controllo di potenza in sistemi AC con SCR Esempio di controllo di potenza a semplice semionda. il gate è controllato da uno stretto impulso di corrente un circuito di trigger esterno genera l impulso quando il segnale di alimentazione supera una prefissata soglia di tensione lo SCR continua a condurre fino a che la tensione ai suoi capi non si annulla, annullando la corrente sul carico la potenza sul carico può essere ariata fra 0 e 50% della potenza massima G. Martines 21

22 Schema di principio per un ariatore di potenza AC fra lo 0 ed il 100% Esempio di controllo di potenza a doppia semionda. G. Martines 22

23 Il Triac Equiale a due tiristori collegati inersamente in parallelo può condurre durante entrambe le semionde della forma d onda della alimentazione Gli impulsi di trigger possono essere di entrambe le polarità. Il Diac è un altro dispositio a quattro strati che si innesca per break down anziché con un impulso esterno L innesco della conduzione aiene quando la tensione applicata (qualunque sia il segno) supera una tensione prefissata detta di breakoer iene spesso utilizzato per generare la sequenza di impulsi di innesco dei triac nei dimmer (nell esempio) G. Martines 23

24 Esempio di dimmer a controllo di fase per la regolazione della luminosità di lampade alogene G. Martines 24