Impedanta

[Vizitator don7frye]

Salut ... Am si eu o intrebare poate ma poate ajuta cineva . Sunt destul de nou in electronica si as dori un raspuns babeste daca imi poate cineva sa-mi dea: As vrea sa stiu si eu cum se poate calcula impedanta de iesire a unui etaj repetor pe emitor (colector comun). Am cautat pe net si sint tot felul de formule complicate din care nu inteleg nimic. Ma ia cu "small-signal" si cu "hybrid-pi model" si "teorema lui Thevenin". Eu nu am facultate si nu inteleg toate astea. As vrea o explicatie simpla pe intelesul tuturor. Eu... dupa mintea mea as zice ca impedanta de iesire e chiar rezistenta din emitorMultumesc mult ... sunteti grozavi cei de pe forumul acesta!!

[cirip]

Eu... dupa mintea mea as zice ca impedanta de iesire e chiar rezistenta din emitor

Nu este chiar asa de simplu si calculele alea chiar sunt necesare. Nu exista o modalitate "intuitiva" de determinare a impedantei de iesire. Impedanta rezulta din calcul, apoi, dupa ce l-ai aplicat de multe ori, rezultatul se memoreaza. Ca aproximatie, ceea ce se vede in emitor e cam ce ii pui in baza impartit la factorul beta. Pa baza acestui fapt se realizeaza asa zisele filtre cu multiplicator de capacitate. Pui un condensator in baza si prin emitor "se vede" o capacitate de beta ori mai mare (reactanta de beta ori mai mica).Impedanta de iesire a repetorului pe emitor este formata din cea a tranzistorului in paralel cu rezistenta de emitor. In general cea a tranzistorului este mai mica in asa fel incat rezistenta de polarizare sa aiba o contributie neglijabila.Cum stai cu matematica de liceu? Ca daca mai stii ceva din ea, as putea incerca sa-ti schitez un calcul super-simplificat. Trebuie totusi sa intelegi modelarea tranzistorului, legile lui Kirchoff si putina operare cu ecuatii algebrice simple.Dar cu simulatoarele cum te ai? Folosind un simulator se pot face cateva experimente virtuale, care sa-ti dea o idee.

[Vizitator don7frye]

[attachment=0]repetor pe emitor.rar[/attachment]Impedanta tranzistorului fiind care ?

Am gasit formula asta, care se aseamana cu ce zici tu :

Rout =

Deci inseamna ca impedanta tranzistorului la care te referi tu este chiar cea dintre paranteze, nu ?

Atunci mai ramane sa aflam cine este Rpi si Rsource... Rsource nu cumva este impedanta de iesire a sursei de semnal ? (E bine cum am pus-o in schema ?)

 

Nu stau prea bine cu matematica, ca am terminat mai de mult si nu mai imi aduc aminte toate alea.

Dar in schimb stau bine cu simulatoarele, ma pricep la Orcad PSpice.

Uite sa consideram schema de repetor pe emitor ca cea din fisierul atasat.

Cum masor impedanta de iesire ?

Impedanta de iesire ar fi Uout/Iout. Dar unde masor astea ? Pe RE sau pe RL ?

Eu ma gandesc ca impedanta de iesire nu ar trebui sa aiba legatura cu RL adica cu sarcina, si atunci ar trebui sa masor pe RE si fara nici o sarcina. Dar daca fac raportul U(RE)/I(RE) imi da chiar valoarea rezistentei RE, ceea ce nu e bine. Si atunci ma intreb... unde sa masor ??

 

[cirip]

Intr-adevar, Riesire = Uout/Iout.

Uite o metoda care masoara numai tranzistorul, fara influenta elementelor externe:

Scurtcircuitezi baza la masa printr-un cond in serie cu o rez de 1 miliOhm.

Conectezi un generator de curent in emitor deoarece impedanta lui echivalenta este infinita si nu afecteaza contributia tranzistorului in emitor. Gen. de curent este ptr stabilirea pct static.

Aplici o sursa de tensiune sinusiodala (stimul) in emitor cu valoarea f mica, 1mV, ca sa operezi tranzistorul la semnal mic (small signal). Altfel impedanta variaza.

Conectezi o rez de 1miliOhm (R3) care va fi folosita ca traductor de curent. Aici se puteau face si alte artificii, dar asa e mai clar.

Sursa de semnal trebuie pasivizata, adica sa nu dea tensiune, ca altfel interfereaza cu masuratorile.

Condensatoarele de 1000u sunt mari ca sa poata fi considerate scurt circuite la frecventa cea mai joasa pe care o explorezi.

 

Faci simulare AC si plotezi V(test)/I(R3). Rezultatul este impedanta din emitor in fct de frecventa. Este numai contributia tranzistorului. Daca pui Re, aia vine in paralel, dar afecteaza si regimul static.

 

Calcul teoretic ptr Ic = Ie = 1mA

========================

r_pi = beta/gm = beta/(40*Ic); R_source = 0; beta = 100;

Re = r_pi/(beta+1) = 100/(101*40*Ic) = 1/(40*0.001) = 24.75 Ohmi. Simularea a dat 26 Ohmi, deci suntem cam p-acolo.

 

Schimba curentul static (I1) si se va modifica si imped de iesire.

 

Succese succesive la simulat!

 

http://www.elforum.info/download/file.php?id=39353

[Vizitator don7frye]

Daca ai fi facut pe exemplul meu ar fi fost mult mai bine . Nu sunt la un nivel destul de avansat sa inteleg prea bine explicatia ta . Imi cer scuze . Stiu ... ai fost foarte afabil si mi-ai dat o explicatie pe care multi de pe acest site ar intelege-o . Dar eu totusi nu prea pricep spre rusinea mea . Daca doresti sa descarci fisierul acela pe care l-am adaugat si sa incerci sa imi explici pe el ... ar fi super . Stiu ca poate cer prea mult ... daca nu doresti ... nu e nici o suparare .

[cirip]

Nu am Orcad, asa ca am facut pe alt simulator. Copiaza schema exact asa cum o vezi. Nu inteleg care e problema.Spune-mi concret ce nu intelegi si o luam bucata cu bucata.

[Vizitator don7frye]

Ok ... lasa ca ma descurc . Mersi mult !!

[Blacksmith]

Ma intereseaza si pe mine subiectul asta si am niste neclaritati.La calculul teoretic...Ai calculat Re = r_pi/(beta+1) cu Rsource=0. Cine e acest Re ? Ca daca il includea si pe Rsource atunci era "impedanta tranzistorului" cea care in paralel cu rezistenta din emitor da impedanta de iesire. Dar asa ... fara Rsource ?Iar la simulare nu stiu ce sint cercurile din schema ta, adica ce echivalent au in Orcad si ce parametri au.Mi-ar fi placut sa pot sa masor impedanta de iesire direct in circuit, nu sa fac un montaj separat...

[cirip]

Re este rezistenta dinamica vazuta in emitor. Este chiar rez de iesire a repetorului.Am facut Rsource=0 ca sa nu am contributie de la sursa de semnal. Ceea ce masor este doar tranzistorul atacat cu o sursa ideala de tensiune, care are rez interna zero. Sursa este pasivizata.Cercul din emitor este o sursa de curent constant de 1mA. Cercul din dreapta este o sursa de tensiune alternativa cu amplitudinea de 1 mV, cu care explorez impedanta.Cred ca si in Orcad au aceleasi simboluri.

[Blacksmith]

Ma depaseste. Nu inteleg absolut nimic. Asta e, sint prost.Ce rost mai are sa te intreb de ce sa pui sursa de semnal in emitor cand ea se pune in baza, ca oricum n-o sa inteleg ce o sa-mi raspunzi... Am facut si simularea si nu-mi da bine, imi da 50m ohmi... Acu... dracu stie daca oi fi setat bine alea p-acolo...Cat urasc cand nu inteleg ! :banghead:Dar pentru formula de calcul este corect asa ? :Rx={(beta/40 Ic)+Rsource}/(beta+1)Rout=1/{(1/RE)+(1/Rx)}

[cirip]

Ce rost mai are sa te intreb de ce sa pui sursa de semnal in emitor cand ea se pune in baza, ca oricum n-o sa inteleg ce o sa-mi raspunzi...

Are!. Fii mai ingaduitor cu tine. Cine spune cum "se pune"? Scrie undeva ca asa "se pune" ? E vreun obicei din batrani? O pui cum ai nevoie si in fct de ce vrei sa masori. Hai sa-ti dau un exemplu.

 

Ai o rez de 25 de ohmi. Cum o masori? "Se pune" ohm-metrul pe ea si se masoara. Ce face ohametrul? Aplica un curent si masoara tensiunea. Stim tensiunea si curentul, rezulta rezistenta.

Tot asa de bine putea sa aplice o tensiune si sa masoare curentul. Important e sa intelegi ideea de stimul si de raspuns. Aplici tensiune cunoscuta, rezulta un curent pe care il masori si care depinde de rezistenta. Aplici un curent cunoscut, rezulta o tensiune care depinde de rezistenta. Nu are nicio importanta care dintre ele e stimulul. Exact acelasi rezultat l-as fi obtinul cu tranzistorul daca aplicam un curent, nu o tensiune, in scopul explorarii.

 

Sa mergem mai departe. Iau rezistenta si o bag intr-o cutie cu doua borne. Tu nu stii ce e in cutie. Pui ohametrul si masori. Citesti 25 ohmi.

Lasi cutia peste noapte, eu vin la tine si inlocuiesc rezistenta de 25 cu doua de 50 in paralel. A doua zi de dimineata tu masori la bornele exterioare ca sa vezi daca mai are 25 Ohmi. Are, dar nici prin minte nu iti trece ca de fapt in cutie nu mai e rez initiala. La borne se vede tot ca 25 de ohmi.

A doua noapte eu pun 2 rez de 12.5 in serie. Tu masori si esti fericit ca rezistenta ta e acolo, dar de fapt nu mai e. Dar ce conteaza? La bornele exterioare ale cutiei se vede acelasi lucru.

 

Acum devenim smecheri. Nu mai masuram cu ohm-metrul, ptr ca ala masoara doar in curent continuu. Folosim un aparat care aplica o tensiune alternativa si masoara curentul alternativ rezultat. Care va fi rezultatul? Pai tot 25 de ohmi, pentru ca am luat rezistentele de la Farnell si astea nu au inductanta parazita. Sunt ideale, deci vor avea 25 de ohmi de la DC la un catralion de GHz.

 

Si acum finala pe aparate. Vin eu noaptea si inlocuiesc rezistenta de 25 de ohmi cu montajul ala cu tranzistor. Bateria si tot ce trebuie e inauntru. La cele doua borne conectez doar masa si emitorul. Si tu vii si masori cu ohm-metrul ala de curent alternativ si iti da 25 de ohmi. Ceea ce ai masurat este exact impedanta de iesire a tranzistorului. Asa cum masori o rezistenta sau impedanta oarecare, exact asa masori si tranzistorul. Important este sa aplici un stimul, tensiune sau curent si sa masori efectul, curent sau tensiune. Impedanta este raportul celor doua. Atata timp cat ticluiesti o modalitate de a aplica un stimul si de a masura raspunsul la stimul, esti facut. Singura conditie ca sa poti sa faci masuratoarea este ca ceea ce masori sa nu produca propria tensiune/curent. Definitia impedantei solicita cunoasterea tensiunii si curentului la o anumita frecventa. Atat.

 

In baza nu aplici nimic, pentru ca de fapt nu trebuie sa aplici nimic. Daca ai aplica, ai perturba masuratoarea. Asta inseamna pasivizarea. Aplici tensiune numai la cele doua borne, pentru ca acolo vrei sa masori ce rez ai. Gandeste-te ce s-ar intampla daca in timp ce tu vrei sa masori rezistenta, eu vin pe sestache din cutie si pun acolo doua fire de la priza? Pai mai masori corect? Nu! Asa ca pasivizam, adica nu mai pun firele de la priza, ca da eroare la ohm-metru.

 

E clar acum? Daca nu, mai intreaba.

 

Am facut si simularea si nu-mi da bine, imi da 50m ohmi...

Pune poza cu schema si graficul obtinut, ca sa discutam.

 

Dar pentru formula de calcul este corect asa ? :

Rx={(beta/40 Ic)+Rsource}/(beta+1)

Rout=1/{(1/RE)+(1/Rx)}

E corect, dar asta reprezinta rez de iesire a tranzistorului in paralel cu rez de polarizare din emitor. Nu e numai tranzistorul. Fiind in paralel, ceea ce se vede e un pic mai scazuta decat tranzistorul singur.

[Blacksmith]

Din calcul imi da 25 ohmi iar din simulare 1 ohm.

 

[ratza]

Băi, cirip, îmi scot basca şi dau cu ea de pămînt! De ce dracu' nu explică toată lumea ca tine?

[Blacksmith]

Dar pentru formula de calcul este corect asa ? :

Rx={(beta/40 Ic)+Rsource}/(beta+1)

Rout=1/{(1/RE)+(1/Rx)}

E corect, dar asta reprezinta rez de iesire a tranzistorului in paralel cu rez de polarizare din emitor. Nu e numai tranzistorul. Fiind in paralel, ceea ce se vede e un pic mai scazuta decat tranzistorul singur.

Pai si impedanta de iesire echivalenta pentru acel circuit, cea care va aparea la cele 2 borne din "cutia neagra", nu e impedanta tranzistorului in paralel cu rezistenta din emitor ? Nu asta ma intereseaza pe mine, impedanta echivalenta a circuitului ?

Uite asa zice si aici: http://en.wikipedia.org/wiki/Common_collector

[Blacksmith]

In simularea mea, curentul de colector e zero iar prin sursa de curent e 1mA cat am pus. E normal sa fie asa ?