SADRŽAJ

 

1. POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE

1.1  P-N spoj / 1

1.2  Poluprovodničke diode / 3

1.2.1          Karakteristika diode

1.2.2          Parametri diode

1.2.3          Temperaturska zavisnost karakteristike diode

1.2.4          Ograničenja pri radu sa diodom

1.2.5          Kapacitivnosti p-n spoja

1.2.6          Varikap dioda

1.2.7          Tunel dioda

1.2.8          Zener dioda

1.2.9          Kontakt metal-poluprovodnik i Schottky-dioda

1.3  Bipolarni tranzistor / 22

     1.3.1     Tranzistorski efekt

     1.3.2     Struje tranzistora i njiho­ve komponente

     1.3.3     Model BJT-a

     1.3.4     Karakteristike bipolarnog tranzistora

     1.3.5     Koeficijent strujnog pojačanja

     1.3.6     Svojstva BJTa na visokim frekvencijama

1.3.7          Karakteristike tranzistora u sprezi sa zajed­nič­kim emitoro

1.3.8          Aktivna oblast rada tranzistora

1.3.9          Drift tranzistori

1.4 Tranzistor sa efektom polja sa površinskim spojem - JFET  / 40

1.4.1          Karakteristike JFET-

1.4.2          Parametri JFET-a

1.4.3          Aktivna oblast rada JFET-a

1.4.4          JFET na visokim frekvencijama

1.4.5          JFET kao naponom kontrolisani ot­por­­­nik

1.4.6          Dioda konstantne struje

1.5  Tranzistor sa efektom polja sa izolovanim gejtom - IGFET  / 49

     1.5.1     MOS struktura

     1.5.2     MOS Tranzistor

     1.5.3     Karakteristike MOSFET-a

     1.5.4     Parametri MOSFET-a

     1.5.5     Aktivna oblast rada MOSFET-a

     1.5.6     Kapacitivnosti MOSFET-a

     1.5.7     MOSF­ET sa dva gejta

     1.5.8     MESFET

1.6 Zadaci  / 70

1.7 Rešenja zadataka / 74

 

2. POLARIZACIJA DISKRETNIH POJAČAVAČA  / 95

2.1 Polarizacija osnovnih pojača­vača sa BJT i njihova temperatur­ska stabilizacija   / 95

     2.1.1     Temperaturska nestabilnost radne tačke

     2.1.2     Temperaturska stabilizacija radne tačke

     2.1.3     Upotreba nelinearnih elemenata

     2.1.4     Uticaj kolektorske disipacije na tempera­tur­sku nestabilnost radne tačke

     2.1.5.    Polarizacija osnovnih pojačavača sa zajed­ničkim kolektorom i zajedničkom bazom

    

2.2 Osnovni pojačavači sa JFET-om i njihova temperaturska stabiliza­cija  / 106

     2.2.1     Polarizacija osnovnog pojačavača sa zajed­ničkim sorsom

     2.2.2.    Temperaturska satbilizacija radne tačke JFETa

     2.2.3     Polarizacija pojačavača sa zajedničkim drejnom i zajedničkim gejtom

2.3 Polarizacija pojačavača sa MOSFETom / 109

2.4 Zadaci  / 111

2.5 Rešenja zadataka / 115

 

3. OSNOVI POJAČANJA ELEKTRIČNIH SIGNALA  / 127

3.1 Definicija pojačanja / 129

                 3.1.1      Višestepeni pojačavači

     3.1.2     Jednostavni modeli pojačavača ili pred­­stav­lja­nje pojačavača pomoću The­ve­nin-ove i Nor­ton‑ ove teoreme

     3.1.3.     Miller-ova teorema

     3.1.4      Prenosna funkcija pojačavača

3.1.5          Amplitudska karakteristika

3.1.6          Fazna karakteristika

3.1.7          Grafičko predstavljanje frekvencijskih karakte­ristika električnih kola

3.1.8          Kratak pregled osobina nekih jednostavnih elek­tričnih kola

3.1.9          Podela pojačavača

3.2 Grafička analiza pojačavača / 154

     3.2.1      Prenosna karakteristika pojačavača

3.3  Nelinearna izobličenja  / 159

3.4 Linearni modeli polu­pro­vod­­nič­kih komponenata i pri­mena mode­la   / 162

     3.4.1      Linearni model poluprovod­ničke diode

3.5 Modeli aktivnih elemenata do­bi­jeni preko teorije četvoro­po­la  / 164

     3.5.1     Generisanje linearnih modela

3.6 Linearni modeli bipolarnog tran­zistora za niske frek­ven­ci­je  / 167

     3.6.1.     Prirodni model  bipolarnog tranzistora

     3.6.2      Hibridni model bipolarnog tranzistora za niske frekvencije

     3.6.3      Analiza osnovnog pojačavačkog stepe­na pomo­ću h‑ i y-modela

     3.6.4      Poredjenje osobina različitih konfi­gu­racija os­nov­­nog pojačavač­kog stepena sa bipolarnim tran­zis­torom

     3.6.5.     Odredjivanje vrednosti h‑parametara sa ka­rak­teristika

     3.6.6      Merenje h-parametara

     3.6.7      Zavisnost hibridnih parametara od položaja radne tačke i temperature

3.7 Linearni modeli bipolarnog tran­zistora za visoke frekven­cije / 181

     3.7.1      Prirodni model bipolarnog tranzistora za visoke

     3.7.2      Hibridni π-model BJT-a za visoke frek­vencije

3.7.3          h_E-parametri u funkciji para­me­tara hibridnog π-mo­dela

3.7.4          Primena hibridnog π-modela za analizu osnov­nih pojačavača sa bipolarnim tranzis­torima

3.7.5          Primer primene hibridnog π-modela

3.8 Linearni model tranzistora sa e­fek­tom polja  / 188

     3.8.1      Analiza različitih konfiguracija osnov­nog po­ja­­ča­vačkog stepena

     3.8.2      Linearni model FET-a za visoke frek­vencije

     3.8.3.     Primeri primene modela JFETa na visokim  frekvencijama

     3.8.4      Linearni model MESFET-a

3.9 Pojačavači sa RC spregom  / 196

     3.9.1      Osnovni pojačavač sa zajedničkim emi­­torom

3.9.2          Osnovni pojačavač sa zajedničkim ko­lek­torom

3.9.3          Osnovni pojačavač sa zajedničkom ba­zom

3.9.4          Osnovni pojačavač sa zajedničkim sorsom

3.9.5          Osnovni pojačavač sa zajedničkim drej­­nom

3.9.6          Osnovni pojačavač sa zajedničkim gej­tom

3.9.7          Osnovni pojačavač sa CMOS parom

3.10 Sprezanje pojačavača / 212

3.11 RC sprega  / 213

3.12 Višestepeni pojačavači sa RC spregom / 215

3.12.1      Dvostepeni pojačavač sa JFET-ima

3.12.2      Dvostepeni pojačavač sa bipolarnim tran­zis­torima

3.12.3      Napomene o analizi i osobinama vi­še­ste­pe­nih pojačavača

3.13 Zadaci   / 223

3.14 Rešenja zadataka  / 228

 

4. POJAČAVAČI SA POVRATNOM SPREGOM / 251

4.1. Uticaj negativne povratne sprege na osobine idealizova­nih pojačavača    / 252

     4.1.1      Uticaj negativne povratne sprege na osetljivost pojačanja

     4.1.2      Uticaj negativne povratne sprege na nelinearna izobličenja

     4.1.3     Uticaj negativne povratne sprege na frekven­cij­sku karakteristiku širokopojasnih pojačavača

     4.1.4      Uticaj povratne sprege na šumove

4.2. Povratna sprega kod realnih po­ja­čavača   / 257

     4.2.1      Paralelna-naponska povratna sprega

     4.2.2      Redna-strujna povratna sprega

     4.2.3      Paralelna-strujna povratna sprega

     4.2.4      Redna-naponska povratna sprega

     4.2.5    Napomene o primeni teorije četvoropola za analizu pojačavača sa povratnom spregom

4.3 Izvođenje negativne povratne sprege kod višestepenih pojača­vača / 273

4.4 Stabilnost pojačavača sa pov­ratnom spregom    / 274

     4.4.1      Geometrijsko mesto polova

     4.4.2      Nyquist-ov kriterijum

4.5 Zadaci  / 281

4.6 Rešenja zadataka / 283

 

5. OSNOVNE SPREGE I POJAČAVAČKI STEPENI U INTE­GRI­SANIM KOLIMA   / 297

5.1 Direktno spregnuti dvostepeni pojačavač sa zajedničkim emi­torom / 297

5.1.1          Temperaturska stabilnost pojačavača sa direktnom spregom

5.2 Direktno spregnuti dvostepeni pojačavač sa MOSFET-ima u sprezi sa zajedničkim sorsom   / 300

5.3 Tranzistor kao dinamička otpornost i izvor kons­tantne struje   / 302

5.3.1          Strujno ogledalo

5.3.2          Widlar-ov strujni izvor

5.3.3          Wilson-ov strujni izvor

5.3.4          Višestruki strujni izvori

5.3.5          Složeni strujni izvori sa MOSFET-ima

5.4 Izvori referentnih napona   / 308

5.5 Dar­lington-ova sprega  / 310

5.6 Kaskodni pojačavač   / 312

5.7 Kompaundovana sprega  / 313

5.8 Pojačavač sa strujnim iz-vorom kao aktivnim opterećenjem / 313

5.9 Diferencij­alni pojačav­ač  / 316

5.9.1          Diferencijalni pojačavač sa FET-ima

5.9.2          Diferencijalni pojačavač sa bipolarnim tran­zis­torima

5.9.3          Statička prenosna karakteristika dife­ren­cijal­nog pojačavača

5.9.4          Strujni izvori u kolu diferencijalnog poja­čava­ča

5.9.5          Kaskodni diferencijalni pojačavač i primena su­per beta

5.9.6          Diferencijalni pojačavač sa bipo­lar­nim tran­zis­torima i velikom ulaznom otpor­­nošću

5.9.7          Diferencijalni pojačavač sa nesimetričnim izla­zom

5.9.8          Naponski i strujni ofset

5.9.9          Frekvencijska karakteristika diferencijalnog pojačavača

5.9.10      Faktor potiskivanja napona napajanja dife­ren­cijalnog pojačavača

5.10 Zadaci / 332

5.11 Rešenja zadataka  / 336

 

6. POJAČAVAČI VELIKIH SIGNALA  / 353

6.1. Pojačavači snage u klasi A  / 353

6.1.1          Pojačavački stepen sa JFET-om

6.1.2          Pojačavački stepen sa bipolarnim tran­zistorom

6.1.3          Simetrična sprega u klasi A

6.2 Pojačavači snage u klasi B   / 363

6.3. Obrtači faze   / 365

6.4. Simetrična sprega sa komplementarnim parom / 366

6.4.1          Simetrična sprega sa komplemen­tar­nim parom u klasi B

6.4.2          Simetrična sprega sa komplemen­tar­nim Dar­ling­ton-ovim

6.4.3        Simetrična sprega sa MOS tranzis­to­rima snage

6.4.4          Približno izračunavanje klir faktora

6.4.5          Primeri pojačavača snage u različitim tehnolo­gijama

6.5. Pojačavač snage u klasi C   / 376

6.6 Zadaci  / 379

6.7 Rešenja zadataka / 381

 

7. OPERACIONI POJAČAVAČI I NJIHOVA PRIMENA   / 393

7.1. Idealni i realni operacioni pojačavač / 393

7.2 Osnovne primene operacionih pojačavača / 394

7.2.1          Invertorski pojačavač

7.2.2          Neinvertorski pojačavač

7.2.3          Diferencijalni balansni pojačavač

7.2.4          Pretvarač napona u struju

7.2.5          Pretvarač struje u napon

7.2.6          Analogna računska kola

7.2.7          Električni aktivni filtri

7.2.8          Konvertor impedanse

7.3. Realizacija operacionog poja­čavača u bipolarnoj tehno­lo­giji / 408

7.3.1          Konvertor impedanse

7.3.2          Frekvencijska analiza operacionog po­ja­čavača

7.3.3          Pregled nekih tipova operacionih po­ja­ča­vača

7.3.4          Naponski i strujni ofset

7.3.5          Specifikacija parametara operaci­onog pojača­va­ča

7.4 Realizacija operacionog poja­ča­vača sa MOS tranzis­torima  / 426

7.5 Realizacija operacionih poja­čavača sa JFET-ima i MESFET-ima  / 430

7.6 Zadaci  / 432

7.7 Rešenja zadataka / 440

 

8. IZVORI JEDNOSMERNOG NAPAJANJA  / 457

8.1 Usmeravanje naizmeničnih na­pona / 458

8.1.1          Jednostrano usmeravanje

8.1.2          Dvostrano usmeravanje

8.1.3          Dvostrano usmeravanje pomoću mos­ta

8.1.4          Usmerači za umnožavanje napona

8.1.5          Usmeravanje trofaznog napona

8.1.6          Usmerači sa SCR-om

8.2 Filtriranje usmerenog na­pona     /466

8.2.1          Induktivni filtar

8.2.2          Kapacitivni filtar

8.2.3          L-filtar

8.2.4          π-filtar

8.2.5          RC - filtar

8.3 Stabilizacija jednosmernih napo­na /472

8.3.1          Stabilizacija pomoću Zener-diode

8.3.2          Paralelna stabilizacija

8.3.3          Redna stabilizacija

8.3.4          Integrisani redni stabilizator

8.3.5          Usmeravanje malih napona

8.3.6          Prekidački stabilizator napona

8.3.7          Pretvarač jednosmernog u jednosmer­ni na­pon

8.4 Zadaci  / 485

8.5 Rešenja zadataka / 486

 

9. ŠUMOVI U ELEKTRONSKIM KOLIMA  / 489

9.1 Opisivanje šumova u elek­tron­skim kolima  / 489

     9.1.1      Napon šuma i struja šuma

        9.1.2     Računanje sa šumovima

     9.1.3      Propusni opseg šuma

9.2 Izvori šumova u elektronskim kolima / 493

     9.2.1      Termički šum i višak šuma

     9.2.2     Šumovi u impedansama

     9.2.3      Šumovi na p-n spoju

9.3 Analiza šumova u elektron­skim  kolima / 497

9.4 Modelovanje šumova u elek­tron­skim kolima i sistemima   / 500

     9.4.1      Ekvivalentni napon šuma i ekvivalentna stru­ja šuma

     9.4.2      Odnos signal-šum i faktor šuma

9.5 Šumovi u poluprovodničkim kom­po­nentama / 504

     9.5.1      Šum poluprovodničke diode

     9.5.2      Šumovi u bipolarnim tranzistorima

     9.5.3      Šumovi u FETima

     9.5.4      Šumovi u monolitskim pojačavačima

9.6 Minimizacija šumova u elek­tron­skim kolima i sistemima  / 508

9.7 Zadaci  / 510

9.8 Rešenja zadataka / 514

 

10. OSCILATORI PROSTOPERIODIČNIH OSCILACIJA   / 531

10.1   Uslov i frekvencija oscilova­nja / 531

10.2 Oscilatori sa oscilatornim ko­­lima  / 533

10.3 RC oscilatori / 539

10.4 Os­cilator sa Wien-o­vim mos­tom  / 541

10.5 Os­cilatori sa nega­tivnom ot­­por­­nošću  / 543

10.6 Stabilizacija frekvencije os­ci­lo­vanja / 548

10.7 Oscilatori sa kristalom kvar­­ca  / 551

10.8 Sta­bilizacija amplitude osci­la­cija  / 553

10.9 Os­cilatori čija se frek­ven­cija kontroliše naponom  - VCO / 555

     10.9.1    Kola VCO

     10.9.2    Nestabilnost frekvencije i faze VCO

10.10 Zadaci / 563

10.11 Rešenja zadataka   / 567

 

Dodatak A, PROVODJENJE ELEKTRIČNE STRUJE U POLU­PRO­VOD­NI­CIMA   / 577

A.1 Elektronska struktura izolo­va­nog atoma

A.2 Elektronska struktura siste­ma atoma

A.3  Provođenje električne stru­­je u polupro­vodnicima

     A.3.1  Poluprovodnici P- i N-tipa

     A.3.2  Koncentracija slobodnih nosilaca

     A.3.3  Fermi-jev nivo u polupro­vod­niku

     A.3.4  Struja drifta

     A.3.5  Struja difuzije

     A.3.6  Jednačina kontinuiteta

 

Dodatak B, METODI IZRADE POLUPROVODNIČKIH KOMPONENATA   / 601

B.1 Metodi izrade poluprovodničkih komponenata

     B.1.1  Dobijanje kristala silicijuma

     B.1.2  Formiranje p-n spojeva

     B.1.3  Zaštita površine poluprovodnika

     B.1.4  Litografija

     B.1.5  Bipolarna integrisana kola

     B.1.6  JFET u bipolarnim inte­gri­sanim ko­lima

B.2 MOS integrisana kola

B.3 Hibridna integrisana kola

     B.3.1 Debeloslojna integrisana kola

     B.3.2 Tankoslojna hibridna integrisana kola

 

Dodatak C, KOMPONENTE SNAGE   / 629

C.1 Tranzistori snage

     C.1.1 Napon proboja i mere za njegovo povećanje

     C.1.2 Bipolarni tranzistor snage

     C.1.3 JFET – snage

     C.1.4 MOS tranzistor snage

     C.1.5 IGBT

C.2 Tiristori

     C.2.1 SCR

     C.2.2 Triak

     C.2.3 GTO

     C.2.4 UJT

 

Dodatak D , OPTOELEKTRONSKE I MAGNETOELEKTRONSKE KOMPONENTE / 651

D.1 Optoelektronske kompo­nen­te

     D.1.1. Fotodetektori

     D.1.2 Svetlosni izvori

     D.1.3 Optoizolatori

D.2 Magnetoelektronske komponen­­te

     D.2.1 Hall-ovi generatori

     D.2.2 Magnetootpornici

     D.2.3 Magnetodiode

     D.2.4 Magnetotranzistori

 

Dodatak E , TESTOVI USMENOG ISPITA IZ ELEKTRONIKE 1 NA ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NIŠU   / 675

 

LITERATURA  / 717

                                                                                       

PREDMETNI INDEKS / 719