مدارهای الکترونیکی

صفحه 1:
مدارهای الکترونیکی دکتر سعید شیری MICROELECTROOICLS [ 018001۳۵ © ‏ج/‎ Gedral Gavi: 

صفحه 2:
* کتاب درسی: فصل هاى 0- © از کتاب ‎٠ MOICROELECTROOIC CIRCOITG Sle‏ ‎GedralGurits‏ ‏* اسلاید ها » کتاب و سایر موارد را می توانید از سایت زیر دانلود کنید: سوه اس اروت ون ی © © کتاب را از سایت دانشکده نیزمی توانید دریافت کنید: ۱ 

صفحه 3:
:: اارزیابی درس ‎٩‏ امتحان ميان ترم اول 00 درصد * امتحان ميان ترم دوم 00 درصد ۶ امتحان پایان ترم 060 درصد ‎٩‏ تمرین 9) درصد 

صفحه 4:
:: امباحث درس ‎٩‏ فصول زیر از کتاب مورد مطالعه قرار خواهند گرفت: ‎٩‏ فصل اول: مقدمه ای بر الکترونیک ‏* فصل دوم: تقویت کننده های ‎OP-BOP calle‏ ‏© فصل سوم: ديودها ‎DIODE‏ ‏© فصل جهارم: ترانزيستورهاى اثر ‎DOGPET clase‏ © فصل ينجم: ترانزيستورهاى ييوند دوقطبى “084 

صفحه 5:
© جرا یک دانشجوی کامپیوتر باید درس مدارهای الکترونیکی را بگذر اند؟ 

صفحه 6:
مثال : گوشی موبایل © اجزای یک گوشی موبایل: * یک برد الکترونیکی شامل يردازنده» مدارات تقویت کننده مبدلهای آنالوگ به 13 3 برعکس, فرستنده و گیرنده یک آنتن برای انتشار امواج در هوا صفحه نمایش صفحه کلید میکروفن بلندگو باتری 

صفحه 7:
ازنده © پردازنده گوشی همه ‎sla NS‏ مربوط به تشخيص كليد هاى فشاز داده شد تماش اطلاعات» احراى فرامين» إزسال و دريافت سيكنال از مركزو اجراى برنامه هائى نظير ماشين حسابء دفترجه تلفن و غيره را انجام ميدهد. 

صفحه 8:
*؟ بلندگو و میکروفن © گوشی های موبایل دارای یک بلندگو ظریف و کارا هستند که بعضا صدا را با کیفیت موسیقی پخش میکنند. # همچنین دارای یک میکروفن کوچک هستند. 

صفحه 9:
‎ss‏ صفحه کلید و صفحه نمایش ‎٩‏ صفه کلید و صفحه نمایش جزو ورودی ها و خروجی های اصلی گوضی هااسند. ‎ 

صفحه 10:
او ا © سيكنال خروجى ميكروفن يس از تقويت به يك مبدل آنالوة به ديجيتال اعمال ميشود تا به اطلاعات ديجيتال تبديل ميشود تا از طریق پردازنده قابل پردازش باشد. © سیگنال دیجیتال که توسط پردازنده پردازش شده. از طریق یک مبدل دیجیتال به آنالوگ تبدیل شده و به اندازه ای تقویت میشودتا از طریق بلندگو قابل پخش باشد. 

صفحه 11:
:: امثال: سوئیج ‎٩‏ یک سونیچ الکتریکی وسیله ای است که میتواند مانع عبور جریان الکتریکی در یک مدار شود. ‏© سوئيج ها وسایل باینری هستند که یا بسته و یا باز هستند. ‎٩‏ سوئیچ ها جزو اصلی مدارات دیجیتال هستند که برای ساختن كيت های منطقی و پیاده سازی توابع بولی بکار میروند. ‏سم ‎2 ‎5-5 5 Toggle switch ‏سس‎ ‏دس‎ ‎me 

صفحه 12:
Practical inverter (NOT) circuit 22 |مدار داخلى يى كيت © سوئيج ها و كيت ها با استفاده از ترانزيستورها و ساير المانهاى الكتريكى ساخته ميشوند. Input 

صفحه 13:
مباحث اين فصل © مدارهاى الكترونيكى و يردازش سيكنال © دسته بندى سيكنالهاى الكترونيكى © قرارداد ها و علائم © مدار تقويت كثئدة ‎٩‏ مدل مدارى براى آميلى فاير ‏* پاسخ فرکانسی 

صفحه 14:
سیگنالها و اطلاعات ‎٩‏ اطلاعات موجود در اطراف ما مثل درجه حرارت صداء نور و غیره را میتوان از طریق مبدل ها به سیگناهای الکتریکی تبدیل نمود. اين سیگنالها ممکن است از نوع جریان و یا ولتاژ باشند. ‎Input Signal “roice, speed, pressure, etc.) ‎ ‎eT A 4 ‏سیگنال الکتریکی دارای این خاصیت است که میتوان آنها را توسط مدارات الکترونیکی مورد پردازش قرار داد. ‎ 

صفحه 15:
منبع سیگنال الکتریکی ‎٩‏ سیگنالی را که توسط مبدل تولید میشود به یکی از دوحالت زیر میتوان نشان داد: ‎R, ‎0 = Oe ‏م م‎ ‎(a) (b) ‎Figure 1.1 Two alternative representations of a signal source: (a) the Thévenin form, and (b) the Norton form. ‎ ‏مدل نورتن وقتی استفاده میشود که مقاومت ۲2 منبع زیاد باشده مدل تون وقتی استفاده میشود که مقاومت 1 منبع کم باشد. *اين دو مدل قابل تبدیل شدن به یکدیگر هستند. ‎VHLD XR,‏ 

صفحه 16:
تبدیل صوت به الکتریسیته توسط میکروفن © میکروفن خازنی © ابت نوع ميكروان در واقة ار يك حارن ‎Case‏ ‏که یک صفحه از خازن در اثر امواج صدا به حركت دن از میکروفن با استفاده از یک باتری ولتاژی در روی می آید و در نتیجه ظرفیت خازن تغيير ميكند. در اين نوع ۱ خازن برقرار میشود که در اثر تغییرات ظرفیت خازن مقدار ولتاژ دو سر آن نیز تغییر میکند. مقدار این تغییرات سيار ناجيز است لذأ با استفاده از یک تعریت کننده مقدار آن تقويت ميشود تا سيكنال قابل استفاده اى بدست آيد. * مدار معادل این منبع سیگذال یک مدار توئن خواهد بود. 

صفحه 17:
: اتبدیل صوت به الکتریسیته توسط میکروفن © میکروفن دینامیکی © اين میکروفن با استفاده از اثر الکترومغناطیسی کار میکند. دیافراگم این میکروفن به یک مغناطیس و یا سیم پیچ وصل است که در اثر تغییرات صدا جابجا شده و جریان بسیار سح ضعیفی را ایجاد میکند. این جریان با استفاده از یک تقویت کننده تقویت میشود تا قابل استفاده شود * مدار معادل اين منبع سیگنال یک مدار نورتن خواهد بود. 

صفحه 18:
gt: an eee ‏مه موجه‎ vf, © مقدار یک سیگنال با زمان تغییر میکند. برای سیگنالهانی که توسط مبدل ها تولید میشوند» شکل سیگنال پیچیده بوده و قابل بیان با یک رابطه ریاضی ساده نمی باند * ولی این سیگنالها را میتوان توسط مولفه فرکلنسی آنها بیان نمود. ‎٩‏ اگر سیگنال بصورت پربودیک باشد بااسری فوریه و اگر غیر پریودیک باشد با تبدیل فوریه نشان داده ميشود. 

صفحه 19:
9 یک سیگنال متناوب را میتوان با رم استفاده از تبدیل فوریه نشان داد. | A 1 1 vO= ‏بمدش ره هت‎ + sin Sear ) 7 3 Figure 1.4 A symmetrical square-wave signal of amplitude V: Dy = hel ‏فركانس‎ © مولفه هاى سينوسى اين سيكنال را میتوان بصورت یک طیف ‎La‏ ‏فرکانسی نشان داد. ۱ Figure 1.5 The frequency spectrum (also known as the line spectrum) of the periodic square wave of Fig. 1.4, 

صفحه 20:
ger 6a aque ‏مه سکس اه‎ feet das © یک سیگنال غیر متناوب را میتوان از طریق لبیل فوریه به یک طیف پیوسته از فرکانسهای سینوسی تبدیل نمود. 9 در عمل اگر چه این سیگنال دارای همه فرکانسها میباشد» دامنه آن در محدوده خاصی بیشتر خواهد بود. 

صفحه 21:
© بعلت اينكه در سری فوریه و تبدیل فوریه یک سیگنال دلخواه بصورت مجموعه ای از سیگنالهای سینوسی نشان داده میشود» اين سیگنال اهمیت زیادی در مدارات الکترونیکی دارد. یک سیگنال سینوسی با مقدار حداکتردامنه آن («) مقدار فرکانس آن 2۳26/۳ «» و مقدار فاز آن 9 مشخص ميشود. v0 = V,sin(@t + 8) Figure 1.3 Sine-wave voltage signal of amplitude V, and frequency f = 1/T Hz. The angular frequency v= 2pfradjs. 

صفحه 22:
امثال: سیگنال صوتی يك ميكروفن مبدلى است كه سيكذال صصوتى را به سيكدل الكتريكى تبديل ميكند. © اين سيكنال غير متناوب است از اينرو تبديل فوريه آن داراى همه نوع فرکانسی خواهد بود. اما گوش انسان فقط میتواند سیگنالهای بین (6)©-00000000© هرتز را تشخيص دهد. ‘Audis system Source Load ا ا 6 ‎a‏ ل السيية 

صفحه 23:
آدسته بندی سیگنالها © سیگنال پیوسته (-9)) سیگنالی است که میتواند دارای هر مقداری باشد. اين سیگنال مشابه سیگنالی است که توسط منبع توليد ميشود. 7 7 شاد نالا ‎IIT‏ Figure 1.7. Sampling tho'®ntinuoustime analog signal in (a) results inthe discrete-time ‏سد‎ ill 

صفحه 24:
Comauons sie analog signal va AD Digi converter i me sup Analog input“ | ‏يطلل‎ اليك ريسيد ست تيع ‎Figure 1.9 Block-diagram representation of the analog-‏ ‎todigital converter (ADC).‏ DA Analog 7 ontput Digital senat dat piri Pe 8 لوإن امف input 3 | converter byy © ۰ ar ‏لب‎ ۳ 2 + ال ...+ 2 ‎+B‏ 2و2 و Y= Vp + quantization error 

صفحه 25:
‎٩‏ معمولا سیگنالهانی که توسط مبدلها تولید میشوند بسیار ضعیف هستند. ‏© مثلا خروجی یک میکروفن ممکن است در حد رب و پا سیگنالی که از آنتن رادیو دریافت میشود در حد ‎WO‏ ‎ ‎ ‎ ‏باشد. 3 © از اینرو در مواقع زیادی سیگنالها باید توسط مداری به آندازه کافی تقویت شوند تا قابل استفاده شوند. © چنین مداری یک تقویت کننده نامیده ‏میشود: بیزامسب) ‎ ‏قطعات داخلی یک تقریت کننده 

صفحه 26:
!2 تقویت کننده تویت کننده ایده آل: © مداری است که سیگنال ورودی را بدون هیچ اعوجاجی تقویت میکند. ‎٩‏ شکل موج سیگنال خروجی با سیگنال ورودی یکسان است با اين تفاوت که در یک ضریب ضرب میشود. ‎٩‏ یک تقویت کننده ایده آل را معمولا خطی در نظر میگیریم: ‏۷ < 24 و ‎*s‏ | یر ‏سیگتال ورودی مقدار تقويت سیگنال خروجی ‎ 

صفحه 27:
علامت مداری تقویت کننده © اتقوات یار در ‎Input Output‏ پزرتی است که در حالت کلی مثل شکل ب نشان داده میشود. (a) ‏در موارد زیادی ورودی و‎ * خروجی هر دو به یک نقطه مشترک که زمین مدار نامیده میشود وصل میشوند تا امکان مقایسه آندو وجود داشته باشد ( شکل و ). 0 Figure 1.10 (a) Circuit symbol for amplifier. (b) An amplifier with a common terminal (ground) between the input and ‘output ports. Input Output 

صفحه 28:
Voltage gain (A,) = Yo 7 / / / Figure 1.11 (a) A voltage amplifier fed with a signal v(t) and connected to a load resigance R,. (b) Transfer ‘characteristic of a linear voltage amplifier with voltage gain A, vit) Sas v(t) ‏یک نقویت کننده ایده آل بازای سیگنال ورودی‎ ٩ ‏را در مقاومت بار ۲ تولید میکند. نسبت ایندو ولتاژ بهره ولتاژ نامیده میشود.‎ 

صفحه 29:
(Power (uct) ‏بهره توان‎ ۶ یک تفاوت تقویت کننده با وسیله ای مثل یک ترانسفورمر در این است که در حالی که هر دو قادر به افزایش ولتاژ در خروجی هستند» تقویت کننده میتواند توان را نیز در خروجی افزايش دهد در حالیکه توان خروجی ترانسفورمر کمتر و یا برابر با توان ورودی آن است. load power (P;) _ volo input power (P;) Ui; ‎Power gain (A,) =‏ © بدیهی است که تقویت کننده میتواند جریان را نیز تقویت نماید: ‎Current gain (A;) = ‏و‎ ‎uy 

صفحه 30:
‎٩‏ بهره یک مقدار بدون دیمانسیون است. بدلایل عمدتا برای نمایش بهره آنرا بصورت زير نمایش میدهند: ‎ ‎Voltage gain 4, (dB)= 20 log | 4, | (dB) ‎Current gain 4, (dB)= 20 log | 4, | (dB) ‎Power gain 4, (dB) = 10 log | 4, | (4B) ‎Gain > 0dB = | 4 | > 1 (amplification) ‎Gain < 0dB ‏ب‎ | 4 | > 1 (attenuation) ‎The polarity of the voltage and current can not be shown in dB expression ‎ 

صفحه 31:
‎٩‏ دیدیم که تقویت کننده میتواند توان بیشتری از توان سیگنال ورودی را به خروجی تحویل دهد. اين توان در عمل از طریق منابع تغذیه ای که توان لازم را تامبن میکنند فراهم میشود. ‎7 ‎grt ۱ ‎71 7 3 ‎ ‏نحوه اتصال تقویت کننده به منابع تغذیه ‎1 ‎۲ ‎L ‎Figure 1.12 An amplifier that requires two de supplies (shown as ‎batteries) for operation. 

صفحه 32:
۵ US ‏بت‎ an Vee ai ‏توانی که توسط منابع تغذیه تامين میشود برابر است با:‎ * Pao = Vil, + Vol, * قسمتی از اين توان به بار تحویل داده میشود و بقیه در مدارهای داخلی تقویت کننده مصرف میشود. ‎Pact Py = Py + Paisipacs‏ © بازدهى يك تقویت کننده بر اساس نسبت توان ورودی به توان تحویلی به بار اندازه گیری میشود. چون مقدار توان سیگنال ورودی نسبت به توان منبع تغذیه خیلی کمتراست میتوان از آن صرف نظر کرد. = ‏لس‎ 00 Pa 

صفحه 33:
:: امثال © تقویت کننده ای را در نظر بگیرید که به یک منبع تغذیه -+ (0) متصل است. یک منبع سیگنال ولتاژ سینوسی با دامنه 0 را گرفته و در خروجی سیگنالی با دامنه (06 در بار )کیلو اهم ایجاد میکند. تقویت کننده جریان 9.60769 از هر یک از دو منبع ولتاژ میکشد. مقدار پیک جریان ورودی تقویت كننده 00.0008 است. © مقدار بهره ولتازء بهره جريان» بهره ولتازء توانى كه از منبع حك كشيده ميشودء توان تلف شده در تقويت كننده و بازده آنرا محاسبه كنيد. 

صفحه 34:
9 ‏و‎ ‏دوع‎ ۷ Io = 2% = 40.5 mw L ’rms. rms 2/2 1 ‏د ياي درط‎ £2 = 0.05 mw 1 ‏مک و‎ 2 ‏كمه‎ ‎aos = 810 WW 10 log 810 = 29.1 dB Py. = 10X95+10%9.5 = 190 mW > 0 8 39.1 < 90 108 20 > ر Passipaca = Pac + Py- Py - 190+ 0.05 40.5 = 149.6 mw n= 100 2 Pe 

صفحه 35:
“أ ااشباع یک تقویت کنند © با افزایش مقدار سیگنال ورودی مقدار آن در بهره ‎Cu sf‏ کننده ضرب شده و به سبب آن مقدار ولتاژ خروجی نیز افزایش می یابد. ‎ .‏ ‏اما خروجی تا آنجا میتواند افزایش یابد 1 اذ مقذار ولتلا ذیه ( البته مقداری خر نشود. با رسيدن خروجى به یک حد مشخص مقدار آن افزایش < نیافته و باعث اشباع شدن تقویت کننده میشود. © اين پدیده باعث اعوجاج در سیگنال خروجی خواهد شد. برای پرهیز از اشباع باید ورودی از محدوده زیر خارج نشود: ‎Be 2‏ 1 درن > عه ا ‎oA,‏ ‏جمتاسسامة ‎en‏ هس 

صفحه 36:
مشخصه تبدیل تقویت کننده تب 9 با رسم مقدار خروجی تقویت کننده بر حسب مقدار سیگنال ورودی آن به یک منحنی با نام مشخصه تبدیل میرسیم. ‎٩‏ برای یک تقویت کننده ايده آل این منحنی یک خط است که از مبدا میگذرد. شیب اين منحنی برابر با بهره تقویت کننده خواهد بود. ‎ 

صفحه 37:
امشخصه تبدیل ثقویت کننده وأقعی © در عمل بدلايل مشكلاتى كه در ساخت يك تقويت كننده 4 وجود دارد منحنی مشخصه آن برای همه مقادیر ورودی بصورت خطی عمل نخواهد کرد. مقدار انحراف از رابطه خطى به كيفيت طراحى و سلخت تقویت کننده بستكى دارد و ممكن است فقط در قسمت كوجكى خطى ‎sede‏ = Figure 1-14 (a) An amplifier transfer characteristic that shows considerable nonlinearity. (b) To obtain linear own, and the signal amplitude is kept small. Observe that this amplifier is 

صفحه 38:
:: ابایاس کردن ورودی * یک راه ساده برای استفاده از تقویت کننده در ناحیه خطی آن بایاس کردن تقویت کننده است. * دراين روش مدار بنحوی بایاس میشود که در نقطه ای نزدیک وسط مشخصه انتقال عمل نماید. © برای اینکار یک ولتاژ 000 با مقدار () بنحوى اعمال ميشود كه نقطه کار تقویت کننده (63) متناظر با خروجی «() در وسط مشخصه انتقال قرار میگیرد. © سیگنال ۵), که باید تقویت شود با سیگنال (06) ترکیب ميشود (عسسرمسمج)نا سیگنال لحظه ای ۷)۵ ۰۷:۰ ۷)۵ به تقویت کننده اعمال شود. 

صفحه 39:
۶ اگرسپگنال متغیر )7 باندازه کافی کوچک نگاه داشته شود میتوان مطمئن شد که تقویت کننده در ناحیه خطی خود کار خواهد کرد. ‎٩‏ در اینصورت خروجی برابر خواهد بود با ‎volt) = Vot u(t)‏ v(t) = Ayu) ‏و مقدار سیگنال متغیر برابر خواهد شد با‎ ٩ ‏که مقدار بهره از شیب قسمت خطی مشخصه انتقال بدست می آید:‎ 9 = 40 ‏و ما9۳‎ © اگر ورودی افزایش یابد ممکن است تا ناحیه کار تقویت کننده از ناحیه خطی آن خارج شده و سیگنال ورودی دچار اعوجاج شود. 

صفحه 40:
© یک نقویت کننده ترانزیستوری دارای مشخصه انتقال زیر است: ‎vo = 10-10 Ve‏ ۶ اين معادله برای حالتی صادق است که: 03۷ < مه 204 0۷<ن © حدود,: ومو .زر و مقادیر ورودی متناظر با آن را پیدا کنید. ® برای داشتن ۷ 5 م7 مقدار بایلس 2 در ورودی چقدر باید باشد. مقدار بهره در این نقطه چقدر است؟ 

صفحه 41:
مقدار 7 برابر با 9 ()خواهد بود. با قرار دادن مقدار ۰-03۷ در معادله مشخصه مقدار ورودی ‎woe‏ برابر با ۷ 0.690 - ,ه خواهد شد. 9 مقدار. وقتی است که 0" باشد. L,= 10-10" =10V ‏در نتیجه‎ ‘690 111 Figure 1.15 A sketch of the transfer characteristic of the amplifier of Example 1.2. Note that this amplifier is inverting (Le, with a gain that is negative) 

صفحه 42:
‎٩‏ برای داشتن ۲-5۷ این مقدار را در معادله مشخصه قرار میدهیم: 0673۷ - ,۲ ‎ot ‏برای بدست آوردن بهره در اين نقدله‎ ٩ ‏از مشتق گیری استفاده میکنیم: ۷ 0675 ,ه اه ,41/4 ‏که مقدار بهره برابربا ۷/۷ 200- - ,۸ خواهد بود. ‎ ‎ ‎ ‎the output is 180° out of phase with the input ‎ ‎‘690 111 ‎Figure 1.15 A sketch of the transfer characteristic of the amplifier of Example 1.2. Note that this amplifier is inverting (Le, with a gain that is negative) 

صفحه 43:
‎ee‏ علائم قراردادی ‎GUS GI 2 ©‏ )5 علائم قراردادی زیر برای نشان دادن سیگنالهای مختلف استفاده میشود: ‎ ‎ ‏۱ | مقلارکلی یک سیگنل لحظه ای ‏۱ يك سيكنال حل | ‎0 ‎Figure 1.16 Symbol convention employed throughout the book ‏لل‎ ‎9 vn 9 ASAT gle Joly slate OOO ‏0 جریانیکه از منبم. تغذیه ک شیده میشود 

صفحه 44:
یک تقویت کننده میتو اند از یک تا ده ها فر انز یستور داشته باشد. با اين وجود انواع مختلف تفویت کننده را میتوان با مدل های ساده ای نشان داد بدون اینکه لازم باشد ازپیچیدگیهای داخلی تقویت کننده اطلاع داشته باشیم. ‎٩‏ چهار نوع مدل مختلف برای تقویت کننده را بررسی خواهیم کرد: 9 تقوبت کننده ولتاژ ۴ تقویت کننده جریان © تقويت كننده وموس 1-004 © تقريت كننده ‎Pros Resistrare‏ ‎ 

صفحه 45:
اتقویت کننده ولتاژ *_یک تقویت کننده ولتاژ را میتوان با مدار شکل روبرو مدل نمود. اين مدل از اجزای زیر تشكيا ۳ 0. ورودى كننده با يك مقاومت مدل ميشود كه نشان ميدهد كه تقويت كننده از منبع سیگنال؛ جريان خواهد كشيد. ©. یک منبع ولتاژ که مقدار آن به نسبت بهره @ سم) از روی مقدار ولتاژ ورودی ‎Figure 1.17 (a) Circuit model for the voltage‏ میشود ‎amplifier.‏ و. یک مقاومت خروجی ‎Ro‏ که باعث میشود هنكام تغذیه بار خروجی تقویت کند. 

صفحه 46:
‎se‏ تقویت کننده درمدار ‏# شکل زیر تقویت کننده ای را درحالیکه به منبع سیگنال و مقاومت بار وصل شده است نشان میدهد. ‎٩‏ صفر نبودن مقاومت خروجی تقویت کننده باعث میشود تا فقط قسمتی از سیگنال تقویت شده به مقاومت بار برسد: ‎ ‎RX ‎Up = Ard R,+R, ‏در نتیجه مقدار واقعی بهره ولتاژ برابر‎ ‏خواهد بود با‎ © R, ‎A ‎ ‎Figure 1.17 (b) The voltage amplifier with input signal source ; ‎ ‎“R +R, 

صفحه 47:
© در حالتیکه باری به تقویت کننده وصل نباشد مقدار بهره آن برابر با مر9) خواهد بود که اصطلاحا بهره مدار باز نامیده ميشود. = Opes Crrvuit Outage Bur A 1-0 ¥ * برای از دست ندادن بهره ولتاژ میبایست مقدار 6۲2 نسبت به مقاومت بار ‎)٩,‏ خیلی کم باشد. در کاربردهائی که مقدار ‎)٩‏ متغیر باشد «() را از کمترین مقدار ‎)٩,‏ کوچکتر انتخاب میکنند. * برای یک تقویت کننده ایده آل مقدار 20 ‎)٩‏ در نظر گرفته میشود. 

صفحه 48:
امقدار مقاومت ورودی یک ثقویت کننده ‎٩‏ برای یک تقویت کننده ايده آل مقدار مقاومت ورودی بی نهایت در نظر گرفته میشودم - ,ع/ ولی درعمل مقداری برای آن خواهیم داشت. در نتیجه تمامی سیگنال منبع به ورودی تقویت کننده نخواهد رسید. ‎R;‏ ‎+ ‏© بنابراین تقویت کننده باید طوری طراحی شود ‎4S‏ ,7 << ,70 ‎ ‏لا < رل 

صفحه 49:
£2 بهره ولتاز براى تقويت كننده غير ايده آل © نسبت ولتازى كه به بار ميرسد به ولتاز منبع سيكنال در حالتيكه مقاومت ورودى تقويت كننده بى نهايت نبوده و مقدار مقاومت خروجى أن نيز غير صفر باشد برابر است با ‎R,‏ 1 ‎RAR RAR,‏ 

صفحه 50:
۶ اتقویت کننده با بهره واحد © ۰۳۷() -۳) تقویتک نندم لواستکه بهرم نزدیک به یکدارد لما مقاومتورودیآنب سیار زیاد و مقاومخروجی آننيز بسيار كم لست © از اين مدار بعنوان بافر استفاده ميشود و كاربرد اصلى آن در جائى است كه بخواهيم يك منبع سيكنال قوى ولى با مقاومت خروجی بالا را به یک بار کوچک وصل کنیم. 

صفحه 51:
تقویت کننده های چند طبقه * خیلی وفت هاساحتن یک تفویت کننده که همه ويزگی های‌یک تقویت کنندم ایده آل ر | داشته باشد مشکل است از ایثرو بجای استفاده از یک تقویت کننده از چندین تقویت کننده پشت سر هم استفاده میشودکه هر کدام یکی از ویژگی های مورد نظر را برآورده میسازند. مثلا در طبقه اول از ثقویت کننده ای استفاده میشود که از مقاومت ورودی بالائی برخوردار باشد و در خروجی از نقویت کننده ای استفاده میشود که مقا ومت خروجی کمی داشته باشد. 

صفحه 52:
مثال: تقویت کننده سه طبقه ‎٩‏ نقویت کننده شکل زیر از سه طبقه تشکیل شده است: ‎٩‏ طبقه اول مقاومت بالائی دارد که (0) برابر مقاومت منبع سیگنال است. بهره ولتاژ اين طبقه نیز ‎ID‏ میباشد که خیلی زیاد نیست. ‎ ‎e‏ در طبقه دوم تقویت کننده ای قرار داده شده است که بهره بسیار بیشتری دارد ولی مقاومت ورودی آن کمتر است. ۰ ‏تقویت کننده طبقه آخر يا طبقه خروجی مقاومت خروجی کمی دارد ولی بهره آن برابر با يك استد ‏مقدار بهره كلى اين تقويت كننده جقدر است؟ ‎Source Stage 1 i Stage 2 ‎ ‎ ‎ ‎= > + 100 ۱ ras wo 1 00 | ‎ ‎ ‎ 

صفحه 53:
مقدار سیگنالی که به ورودی طبقه اول میرسد برابر است با: ۷ - از آنجائیکه مقاومت ورودی طبقه دوم بعنوان بار % ___1MQ TMQ+ 100K برای 2 اول ‎ue‏ میکند» بهره ولتاژ طبقه اول ووو ‎romeo‏ ‏برابر خواهدبود يا: 0 _ 104 ‎ONY‏ ور و براى طبقه سوم خواهيم داشت: 8 _ 1002 ام خواهیم 7 ا در نتیجه بهره تقویت کننده سه طبقه برابر است با: = AydoAs = 818 WV 9 5g fap مقدار بهره از بار به منبع برابر است با: ‎Me = Seth = gS‏ < 818 0,909 < 743.6 ۷/۷ 57.4 08 

صفحه 54:
بهره جریان و بهره توان مثال فوق مقداربهره جريان برابر است با : © مايه ۵ 7/1 وو وووری ۸۸ 81810۴ > ره 10 - و مقدار بهره توان برابر است ‎thy‏ By Uri, ‏لشت بج كد وال‎ ۴ Pr Yale = A,A; = 8188.18 10° = 66.9 x 10° W/W or 98.3 dB A, (4B) = 314,(4B) +A,(dB)] ‏توجه كنيد كه:‎ 

صفحه 55:
666 3 سير مدلهاى تقويت كننده لهك ‎Characteristics‏ Gaia Parameter Open-Circuit Voltage Gi Ryze ديع 0 بو Curenit Model ‘Type Voltage Amplifier Covent Ampldier seoncuctan ee Amplifier مان مس ‎Amplifier‏ 

صفحه 56:
*: اسایر مدلهای تقویت کننده * اگزچه برای پاک ‎ls od eg‏ معمولا فقط پکی ان مدلهای تقویت کننده مورد استفاده قرار میگیرد ولی میتوان آنرا با هر کدام از مدلهای چهارگانه مدل نمود. * برای مثال بهره جریان اتصال کوتاه را از طریق رابطه زیر ميتوان با بهره ولتاز مدار باز مرتبط نمود: اه = ‎Ag‏ © به همين ترتيب خواهيم داشت: مرت 2 ون 

صفحه 57:
ترانزیستور پیوند دوقطبی & ترانزیستور پیوند دوقطبی ‎Pransistor (BUT) by‏ سل طلسم ساده ترین المانی است که میتوان از آن برای تقویت سیگنال استفاده نمود. * اگر این ترانزیستور بصورت مناسب بایاس مل» شود و سیگنال ورودی آن کوچک باشد» عملکرد آن خطی خواهد بود و میتوان آنرا بصورت یک تقویت کننده سووهرسل سسوم مدل نمود. ترانزستيور داراى سه بايه است كه بيس (©) 0 ‎B‏ ‏اميتر () و كلكتور (0) ناميده ميشوند. 6 6 + ‎the Bln 7‏ ‎Ce ‘3 Coltector‏ 0 ۰ Eo (a) Figure 1.19 (a) Small-signal circuit model for a bipolar junction transistor (BIT). 1 Emitter 

صفحه 58:
تقویت کننده ترانزیستوری امیتر مشترک ۶ با استفاده ازترانزیستور میتوان نقویت کننده های مختلفی ساخت که یکی از متداولترین آنها تقویت کننده امیترمشترک است. v ذه Figure 1.19 (b) The BJT connected as an amplifier with the emitter as a common terminal between input and output (called a common-emitter amplifier) 

صفحه 59:
© برای یک تقویت کننده امیتر مشترک با مشخصات زیر مقدار بهره ولتاژ,0/,ت را بدست آورید: ‎R, = 5 162, 2۱-2 .5 16,‏ ‎8n=40 mA/V, r, = 100 kQ, and R, = 5 ©‏ *اگر از اثر سم صرفنظر شود مقدار بهره ولتاژ چقدر خواهد بود. 

صفحه 60:
با استفاده از رابطه تقسیم ولتاژ زیر میتوان نسبتی ازولتاژ منبع سیگنال را که به ورودی ترانزیستور میرسد تعیین نمود مقدار ولتاز خروجى با توجه به بهره ترانزيستور و نسبت مقاومت ‏ (م7 أأ )یلایر = بار به مقاومت خروجی ترانزیستور از رابطه زير بدست مى ازین كردن مقادير فوق داريم: )100 | 5) رمو > 25 * _ برای مقادیر عددى مثال فوق خواهيم داشت: 5 ۷ 63.5- < *_ با فراموش کردن مقدار مقارمت خروجی ترانزیستور خواهیم 25 ‎oe‏ 5 40 بط : ده ‎viv 1‏ 66.7- = توجه: این دو مقدار بسیار به هم نزدیک هستند زیرا ,را < م7 ©. مقدار بهره منفى نشاندهنده آن است که ترانزیستور جهت ولتاژ خروجی را معکوس میکن 

صفحه 61:
# یک روش دیگر برای مدل کردن ترانزیستور آن است که ترانزیستور را با استفاده از منبع جربان بصورت شکل زیر مدل کنیم. دراینصورت مقدار بهره جریان برابرخواهدبود با: 3 + Bis = ‏نابرق‎ 0 if But i, = v,,/r,3 thus, B= Sue 

صفحه 62:
جح رج) 7 و ریگ و وت یج) / یگب / ود < رگد ‎R,/ (RAR)‏ [( جرج( + رج)] / وگ ری ,ام = For ideal case (R, > ~. R, —> 0): v, / 05 

صفحه 63:
آنالیز مداری تقویت کننده جریان 

صفحه 64:


صفحه 65:
Vo — Rmoti Rx / Rr~Ro) Rin = Vo (ts = RmoRz / Ry-Ra) R/ (RR) Vo (is = RmoRRz / (RRR RD) For ideal case (R; —> 0. R, — 0): ‏و‎ / ۶ < Ryo 

صفحه 66:


صفحه 67:
3 پاسخ فرکانسی نقویت کننده * همانگونه که گفته شد ورودی تقویت کننده را هميشه میتوان بصورت سیگنالهای سینوسی نشان داد. از این رو یکی از ویژگی های مهم نقویت کننده ها نحوه پاسخ گوئی آن به سیگنالهای سینوسی با فرکانسهای مختلف میباشد. 

صفحه 68:
any ra an 5 + ۰ ۰ اندازه گیری پاسخ فرکانسی ثقویت کننده * اگر ورودی یک تقویت کننده خطی سیگنال سینوسی باشد خروجی ‎OF‏ ‏نیز یک سیگنال سینوسی با دقیقا همان فرکانس خواهد بود. © ولی خروجی ممکن!است با ورودی اختلاف فار داشته باشد و دامنه آن نیز بنا به مقدار بهره تقویت کننده متفاوت خواهد بود. قویت کننده به سیگنال ‎Linear amplifier‏ © رفتار سینوسی را میتوان با تابع انتقال آن نشان داد: )9 + ‎V, sin (or‏ اه ملقيا ره 0 عد - ۱۳۵ 20-4 Figure 1.20 Measuring the frequency response of a linear amplifier. At the test frequency v, the amplifier gain is characterized by its magnitude (V/V) and phase ۶ 

صفحه 69:
اندازه گیری پاسخ فرکانسی ‎ay gli‏ کننده ‎٩‏ برای اندازه گیری کامل پاسخ فرکانسی تقویت کننده فرکانس ورودی آن مرتبا تغییر داده شده و مقادیر 7۱ وم اندازه گیری ميشود. اين مقادير بصورت يك جدول وإيّ منحنى نشان داده مشود که باسح دامته و پاسخ فان تامیده ميشونة؛ ‎20 log |T(a)| ‎7 \ | be Bandwidth — ‎ ‎ ‎ts 

صفحه 70:
ای بین دو فرکانس ,دا ,دا بهره تقویت کننده ثابت بوده و سیگنالهای خارج از اين رنج شاهد کاهش بهره خواهند شد. ,رب ,رود * این رنج را پهنای باند تقویت کننده مینامند له ای که « مسولا تقزيت كنتدة طوز: اننتقادة ميشود كه يهناى باند آن همه سيكنالهاى ورودى آن را يوشش دهد. در غير اينصورت طيف فركانسى سيكنال ورودى دجار لعوجاج خواهد شد. 1 be Bandwidth — aS Figure 1.21 Typical magnitude response of an amplifier. |Tv) 1s the magnitude of the amplifier transfer function— that is, the ratio of the output Vv) to the input Viv) 

صفحه 71:
نحوه محاسبه پاسخ فرکانسی * برای محاسبه پاسخ فرکانسی تقویت کننده در مدار معادل آن بازای هر المان اکتیو بعنی سلف و خازن, امپدانس آن قرار داده میشود: ‎wits o neuctrare or kopedawe | Wh.‏ ۱ ‎Replies capuricwe O wits a neactcare pr kopedoare (Wj WC‏ © * و تابع تبدیل فرکانسی تقویت کننده بصورت (د 01/إنه )0 - (نه )4 محاسبه ميشود.مقدار دامنه اين تابع» ياسخ دامنه و مقدار فاز آن ياسخ فاز را مشخص خواهند نمود. 7 ZT(@) = 6 IT(@)| = 

صفحه 72:
3 آمحاسبه پاسخ فرکانسی با استفاده از فرکانس : امختلط * برای ساده کردن محاسبات میتوان بجای فرکانس فیزیکی از فرکانس مختلط استفاده نمود. © Qephave inductoace L with a neurite or راع مهو ‎or‏ موه و ‎Repke vupucitcace O witk‏ ® 9 سپس تابع تبدیل با فرکانس مختلط بصورت زیر محاسبه شده (ع)) ا(ج)و) = ‎Ts)‏ و در خاتمه فرکانس مختلط با رز جایگزین ميشود. 

صفحه 73:
Giade-T ‏يصوي‎ QOetworks * برای سهولت در بدست آوردن پاسخ فرکانسی تقویت کننده از مدارات ساده ای با نام نیو( ‎Gtoge-Teve-Crestaat‏ ‏استفاده میشود. »يك 8100 مداری است که از یک مقاومت و یک جزء راکتیو تشکیل ميشود. ‎R‏ ‎oN 0‏ + 0 ‎=v ۱ <= ۵‏ © 7 0 6 | ‎(b)‏ Figure 1.22 Two examples of STC networks: (a) a low-pass network and (b) a high-pass network, 

صفحه 74:
:؟ امدارات پائین گذر و بالاگذر © اغلب مدارات (9/۳0) بصورت پائین گذر و بالاگذر عمل میکنند. ‎Low-pass‏ ‎R L‏ + * ‎Rv‏ 1 7 7 ‎c‏ 0 ‎pane‏ ۵ دع ‎High-pass‏ ‎Ge R‏ ‎oh 1 ۹ 7 1‏ 

صفحه 75:
پاسخ فرکانسی مدارات پائین گذر و بالاگذر Low-pass High-pass ‏ی‎ io « A, oe 5 ef © 7 ‏ضع‎ 5 ob : ‘Tame constant. 7= 1/RC Time constant:7=/R ‘Time constant: r= VRC ‘Time constant: r= Z/R Tos ‏اسن‎ ‎in || ou ‏رمم الل | يمرم‎ sp a anes ‏اسان‎ cancun oF sete St ۳۹ 7 ۱ 50 5 | ‏مس‎ ۱ ۱ Sane) eh ١ + ‏مود‎ ‎at. i “Se ase 

صفحه 76:
High-Pass (HP) Ks 5+ ‏وه‎ ‎— ‏ا‎ ‎0/۵ ‎۳ 1 + )0:/۵( tan "(@,/@) 0 K 1/2: T = time constant im Fig. 1.24 Low-Pass (LP) ‏ی‎ ‎17۵ و (۵ 07 +1 اک ۳0 stan ۱ )۵/ ۵( 6 ‏اج‎ ‎in Fig, 1.23 ‘Transfer Function 7(s) ‘Transfer Function (for physical frequencies) T(ja) ‘Magnitude Response |T7(jo| Phase Response ZT(jo) ‘Transmission at @=0 (de) ‘Transmission at @= © 3:dB Frequency Bode Plots 

صفحه 77:
© تقویت کننده ولتاژ شکل زیر دارای ظرفیت خازنی «) در ورودی میباشد. برای اين مدار: © الف) مقدار بهره ولتاژ را بصورت یک رابطه فرکانسی بدست آورید. مقدار بهره دك و فرکانس قطع 009 را مشخص کنید. ‎٩‏ ب) مقادیر فوق را برای حالتی كه بهره 060() میشود( بهره واحد) بازای مقادیر زیر بدست آورید: ۷/۷۰ 144 > بل ,۳۳ 60 ع) 6۵ ۱0۵ > 2 162 20 .7 R,= 200, and R= 1 kQ. * ج) مقدار خروجی را برای مقادیر زیرمشخص کنید: ° @ v,=0.1 sin 107 ۷ : (i) v,=0.1 sin 10°, V Gii) v= 0.1 sin 10°, V = (iv) u,=0.1sin 1054, V f ww 1 0 4 Figure 1.25 Circuit for Example 1.5. 

صفحه 78:
:* اياسخ ‎a‏ . 57 اه 2 ۶ با استفاده از رابطه تقسیم ولتاژ داریم: ‎Vz, TE‏ ۷ * بعلت داشتن دو المان موازی در ورودی تقویت کننده از رابطه زیر استفاده کرده و جایگزین مینمائیم: 1 ۷ 1 = 26 + (8,/2) +1 - 7 و 0/77 5 م۲ ‎Vi‏ 9 1۶/2 * اين رابطه را میتوان به صورت رابطه 0 استاندارد نوشت. ‎vi,‏ ‏ا 7 © با تقسیم ولتاژ در خروجی داریم: ‎Ve = Wight‏ بر ۶ با جایگزینی روابط بالا داریم 1 1 1 1 0/۱۹) 

صفحه 79:
‎abi) ve‏ انتهائی صفحه قبل جمله اي اضافه ده است که ناشی از خاصیت خازنی ورودی است. ‎{ates Ve‏ ۳ ره ‎RR‏ ‏© مقدار ثابت زمانى برابر است با: 5 ‎t= CRER,‏ © با كمى دقت در مدار فوق متوجه ميشويم كه ورودى اين مداراز نوع 5260© دصمم ررصا است كه داراى تبدلى بصورت زير است: ((0۵/:) +1/)1 ۳ 1 ۷ © مقدار بهره جل برابر است با: وه اسار مع ‏© مقدار فرکانس قطع 49-9 برابر است با: ‎f= aay‏ = ‎ 

صفحه 80:
پاسخ ‎A)‏ ۶ با قرار دادن مقادیر عددی خواهیم داشت: 1 1 ‎V/V‏ 100 = ._______ ____ +_—_ = ‎K = 1445357100) 1+ (20071000)‏ ‎eee Sr‏ ‎pF x (20 KQI100 KO)‏ 60 = 0 ‎ras‏ 10° = سس ‎x 107”? x (20x 100/(20 + 100)) x 10‏ 60 6 ‎kite‏ 159.2 < چا < و۶ از آنجاتيكه بهره با شيب ‎COC deve‏ كم ميشود 1 بس ازدوطحطجهره به 0008 كاهش خواهد ‎really‏ ‎Unity-gain frequency = 100x w, = 10° rad/s or 15.92 MHz‏ 

صفحه 81:
() For @= 107 rad/s, which is (@/ 10"), the Bode plots of Fig. 1 and $= 0°. The transfer function expression gives IT] = 100 and suggest that IT] = K = 100 =—tan“! 10 = 0°. Thus, v(t) = 10 sin 107, V (ii) For @= 10" rad/s, which is (@)/10), the Bode plots of Fig. 1.23 suggest that ITI = K = 100 and @=—5.7°. The transfer function expression gives IT|= 99.5 and ‏أ صما- حمق‎ 0.1 =—5.7°. Thus, a(t) =9.95 sin(10°r~ 5.79), V (iii) For @ = 10° rad/s = @, |T| = 100/,/2 = 70.7 V/V or 37 dB and @=—45°. Thus, u,(t) = 7.07 sin(10%r — 45°), V (iv) For @ = 10° rad/s, which is (100@9), the Bode plots suggest that ITI = | and 6= transfer function expression gives ITl=1 and 6=-tan™ 100=~89.4°, Thus, ‘u,{t) = 0.1 sin(10*r — 89.4°), V 

صفحه 82:
* بر مبنای شکل پاسخ فرکانسی تقویت کننده ها می توان آنها را" دسته بندی نمود. Tae) | ار ۵ () فهه ‎Figure 1.26 Frequency response for (a) a capacitively coupled amplifier, (b) a direct-coupled amplifier,‏ ‎‘tuned or bandpass amplifier,‏ 

صفحه 83:
تاثير خازن بر پاسخ فرکانسی * دو نوع خازن بر پاسخ فرکانسی تقویت کننده اثر میگذارند: ن های داخلی تقویت کننده باعث میشوند تا بهره در فرکانسهای بالاتر افت کند خازنهای کوپلینگ باعث میشوند تا بهره در فرکانسهای پائین تر افت کند. * برای ساده تر شدن آنالیز مدارات تقویت کننده» خازن کوپلینگ طوری انتخاب میشود ( در حد چند میکروفاراد) که در فرکانسهای کاری تقویت کننده راکتانس آن خیلی کوچک باشد. به همین دلیل اين خازن در فرکانسهای پانین راکتانس بالانی داشته و باعث افت ولتاژ ميشود به نحوی که برای سیگنال سل میتوان آنرا مدار بازدرنظر گرفت. Two amplilier stages Figure 1.27 Use of a capacitor to couple amplifier stages. Coupling eupucitor 

صفحه 84:
استفاده از تقویت کننده بعنوان گیت ‎MOT‏ 9 در یک مدار آنالوگ سعی ميشود تا تقویت کننده در ناحیه خطی کار کند. میتوان با استفاده از خاصیت اشباع تقویت کننده آنرا طوری استفاده نمود که بعنوان یک گیت ‎DOT‏ استفاده نمود. Figure 1.29 Voltage transfer characteristic of an inverter. The VTC is approximated by three straightline segments Note the four parameters of the VIC (Viyy Viu, Vj, and V;,) and their use in determining the noise margins (NM, and NM). 

صفحه 85:
*؟ اكيت “0004 ايده آل © مشخصه انتقال یک معکوس کننده ایده آل را میتوان بصورت شکل زیر نشان داد. © براى اين كيت نقطه انتقال بين سطح )و در وسط رنج ورودى قرار دارد. ‎٩‏ اتف بین سطوی تین با شیب ب لكل ‎les ‎ ‎ ‎ ‎7 ‘pp Vin = Vin= ‏ل‎ ‎Figure 1.30 The VIC of an ideal inverter. 

صفحه 86: