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Electronic Amplifiers Electronic Amplifiers 1 14-06-22 14-06-22 04:56 AM 04:56 AM Thought of the Day Thought of the Day When you meet other When you meet other people, people, look them in the eye, look them in the eye, state your name clearly, state your name clearly, and shake hands firmly. and shake hands firmly.

Electronic Amplifiers 1 शनिवार, 29 अगस्त 2015 शनिवार, 29 अगस्त 2015 शनिवार, 29 अगस्त 2015 शनिवार, 29 अगस्त

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 1119-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Thought of the DayThought of the Day

When you meet other people,When you meet other people,

look them in the eye,look them in the eye,

state your name clearly,state your name clearly,

and shake hands firmly.and shake hands firmly.

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19-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 22

Small-Signal Amplifier Small-Signal Amplifier D.C. KulshreshthaD.C. Kulshreshtha

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 3319-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

2. Equivalent Circuit Method2. Equivalent Circuit Method The transistor is replaced by its ac The transistor is replaced by its ac

equivalent circuit model.equivalent circuit model. Modelling of FET is much simpler Modelling of FET is much simpler

than that of BJT, because of two than that of BJT, because of two reasons :reasons :

1.1. BJT is current operated devicesBJT is current operated devices

2.2. The output affects the input.The output affects the input. For BJT, we have either For BJT, we have either hh-parameter -parameter

model or hybrid-model or hybrid-ππ model. model.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 4419-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Hybrid ParametersHybrid Parameters

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 5519-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 6619-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 7719-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 8819-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Complete h-parameter circuit model of a BJT.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 9919-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Simplified h-parameter model of a BJT.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 101019-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Hybrid-Hybrid-ππ Circuit ModelCircuit Model

; ( 100 ) is base spreading resistance.

is incremental resistance of the junction.i b br r r r

r

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 111119-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Vce = 0 means output shorted. Whole current flows through the short.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 121219-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

From the input of the circuit :

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 131319-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Equivalent circuit method of Equivalent circuit method of AC Analysis AC Analysis

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 141419-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 151519-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 161619-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Input ResistanceInput Resistance

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 171719-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Output resistance

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 181819-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

How Small is Small

Peak-to-peak current should be less than 10 % of dc current.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 191919-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Example : Analyze the CE amplifier circuit using h-parameter model of BJT.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 202019-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 212119-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 222219-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 232319-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 242419-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

Note : Since 1/hoe can be ignored, the h – parameter model is further simplified.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 252519-04-2319-04-23 10:20 AM10:20 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 262619-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 272719-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

Solution

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 282819-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 292919-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 303019-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

FET AmplifierFET Amplifier

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 313119-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

AC AnalysisAC Analysis

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 323219-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 333319-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

FET ParametersTypical Values

500 kΩ

0.5 mS to 4 mS

80 to 200

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 343419-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

Determining gm

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 353519-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

Example 7.8 Calculate gm for a JFET with IDSS = 8 mA and Vp = 4 V, for dc bias point of (a) -0.5 V, and (b) -1.5 V

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 363619-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

AC Circuit Model of an FETAC Circuit Model of an FET

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 373719-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

AC Equivalent of FET AC Equivalent of FET AmplifierAmplifier

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 383819-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

Negative sign means that the output is 180° out of phase.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 393919-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

Maximum Voltage Gain :

As Rac

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 404019-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 414119-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

This is much smaller than RS , hence it is completely bypassed.

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 424219-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

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Electronic AmplifiersElectronic Amplifiers 434319-04-2319-04-23 10:21 AM10:21 AM

ReviewReviewEquivalent Circuit Method.Equivalent Circuit Method.Hybrid Parameters.Hybrid Parameters.Hybrid-Hybrid-ππ Circuit Model.Circuit Model.

How Small is Small.

FET Parameters.

Determining gm.

AC Equivalent of FET Amplifier.AC Equivalent of FET Amplifier.

Maximum Voltage Gain