Cuplaje intre amplificatoare de curent

Cuplaje intre amplificatoare de curent

Circuitul din fig.2.9 contine urmatoarele parti:

- (a) este o sursa de curent i₁ de impedanta interna Z₁. Teorema lui Norton permite reprezentarea sursei, indiferent de complexitatea sa interna ca un singur generator de curent si o impedanta paralela Z₁. Calea de conductie Z₁ semnifica faptul ca sursa poate pierde o parte din curentul sau intern ceea ce este similar cu sursa de tensiune la care cade o parte din tensiune pe impedanta sa interna.

- (b) este un amplificator a carui impedanta de intrare Z₂ este strabatuta de curentul de intrare i₂ (prin terminalele de intrare). Amplificatorul este redus la un circuit echivalent cu un singur generator Ai₂ si o impedanta paralela Z₃ la terminalele de iesire. Aici A este castigul in curent al amplificatorului cand are ca sarcina o impedanta zero si Z₃ este impedanta sa de iesire.

In amplificatorul ideal de curent Z₂=0. Poate parea nereal sa termini orice sursa printr-un scurtcircuit, dar unele dispozitive sunt amplificatoare bune de curent si noi vom arata ca pentru o buna cuplare in curent, acestea trebuie sa fie urmate de etaje de joasa impedanta.

- (c) este un alt amplificator care are impedanta de intrare Z₄, sau este o sarcina de impedanta identica: Z₄.

Considerand circuitul de intrare al primului amplificator ne intereseaza ce curent i₂ alimenteaza acest amplificator in comparatie cu i₁, care aparent este disponibil din sursa. Legea I-a a lui Kirchhoff ne permite sa scriem curentul care intra in Z₁ ca fiind i₁-i₂ si astfel putem scrie expresii pentru tensiune la intrarea amplificatorului:

Z₁(i₁-i₂) sau i₂Z₂

Intrucat acestea sunt identice:

Z₁(i₁-i₂) = i₂Z₂

avem:                          i₂ = i₁(Z₁/(Z₁+Z₂)) (2.6)

De notat ca aceasta expresie este echivalenta cu cea dedusa la cuplarea in tensiune. Acum impedanta Z₂ trebuie sa fie mult mai mica decat impedanta sursei pentru a fi o buna cuplare de curent, spre exemplu cand:

Z₂<<Z₁(Z₁+Z₂) Z₁ =>  i₂ i₁

Consideram in continuare curentul i₄ dinspre amplificator spre etajul de iesire:

Astfel castigul general i₄/i₁ este produsul castigului unui amplificator si eficienta cuplajului de intrare si iesire, adica Z₁/(Z₁+Z₂) si Z₃/(Z₃+Z₄) respectiv. Daca numerele sunt cunoscute si calculate in decibeli (dB), termenii urmeaza sa fie adunati si nu multiplicati.

Este interesant ca tranzistoarele bipolare a caror impedanta de intrare este uzual mult mai mica decat rezistenta lor de iesire dau un bun cuplaj in curent intre etaje cand acestea sunt conectate in cascada (valori tipice pentru tranzistoare de mica putere sunt rezistenta de intrare de 1K si cea de iesire de 30K, iar pentru un tranzistoare de putere 10 si respectiv 200