Заголовок сообщения: Re: Каскад с общим эмиттером.
Добавлено: Пн авг 19, 2013 19:30:22
Вымогатель припоя
Зарегистрирован: Ср мар 21, 2007 18:51:58 Сообщений: 573 Откуда: Пермский край, город Лысьва
Рейтинг сообщения:0
Просмотрел интернет, и тему эту. Везде ведется расчет под заданные входное и выходное сопротивление, если я правильно понял. А мне необходимо рассчитать под заданный коэффициент усиления. Я так понял что коэффициент усиления зависит от h21э. С чего начать не могу понять.
Не совсем. Если бы коэффициент усиления был бы завязан только на h21э, то ты бы никак не смог бы его более-менее точно рассчитать, потому что эта характеристика осильно плавает от транзистора к транзистору (из той же партии). Для задания коэффициента усиления в каскад нужно ввести обратную связь. Это схемы с коллекторной и эммитерной стабилизацией НРТ. Например, коэффициент усиления каскада с эмиттерной стабилизацией (т.е. обратная связь по току) примерно равен отношению сопротивлений коллекторного и эмиттерного сопротивлений. Это в случае если h21э значительно больше 1-цы (больше - лучше). В каскаде с коллекторной стабилизацией (ООС по напряжению) КУ уже будет значительно зависеть и от источника на входе. Ну а в каскаде без ООС вовсе сложно прикинуть КУ, т.к. он у такого каскада максимально возможный и вот тут он напрямую завязан от h21э, предугадать который нереально.
Ну например, приведу пример расчёта. Пусть будет каскад с ООС по напряжению. В нём есть балластное коллекторное сопротивление Rk, сопротивление обратной связи Ro, устанавливаемое выводами на коллектор и базу транзистора. Напряжение питания на E Вольт. Каскад не будем ничем нагружать, т.к. зная его выходное сопротивление и сопротивление нагрузки, без проблем высчитывается поправка КУ. На вход же подключим, через развязовочный конденсатор C, источник напряжения U с сопротивлением Ri -эквивалентно это последовательное соединение идеального источника напряжения ui с сопротивлением Ri.
Ну а далее и вытягиваем формулы (практически везде в основе закон ома). Сопротивление выхода каскада собственно всегда равно Rk. Рассмотрим поведение в статическом режиме на постоянных токах. Какое будет напряжение на коллекторе? Оно будет (b - это h21э) Uk = E - Ik*Rk = E - Iб*b*Rk Чему равен ток базы? Через неё течёт ток только через Ro: Ib = (Uk - 0.7) / Ro Подставим одно в другое: Uk = E - (Uk - 0.7)*b*Rk/ Ro Уравнения замкнулись. Поставим условие: в статическом режиме напряжение на коллекторе должно быть равно половине питания, т.е. Uk = E/2 : E/2 = E - (E/2 - 0.7)*b*Rk/ Ro Упростим Ro = (1-1.4/E)*b*Rk Так мы установили одно из условий, которое выводит каскад в рабочий режим класса A.
Теперь рассмотрим динамический режим. Если перестроить эквивалентную схему для переменных токов, то получается, что питание каскада у нас становится равно 0 (нет переменной составляющей по питанию), а конденсатор преврящается в проводник и подключает источник на вход. Опять всё тоже самое, только теперь... Напряжение на коллекторе: uk = 0 - ik*Rk = - iб*b*Rk Да, в радиотехнике принято постоянные во времени величины обозначать большой буквой, а переменные - маленькой. Через базу проходят два тока, при этом следует заметить, что падения на переходе база-эмиттер уже не будет, т.к. он происходит на постоянном напряжении и там уже учтён. Тогда на базе получается потенциал не 0.7, а 0 Вольт. Тогда ток через базу будет состоять из суммы двух токов через сопротивление Ro и тока источника: ib = uk/Ro + ui/Ri Замыкаем уравнения и получаем: uk = - (uk/Ro + ui/Ri)*b*Rk Выразим отношение uk/ui = ku - это коэффициент усиления по напряжению uk/ui = - b*Rk*Ro / (Ri*Ro +b*Rk*Ri) = ku Это и будет вторым условием, позволяющее установить нужные КУ (да, КУ каскада с общим эммитером отрицательный - каскад инвертирует напряжение). Оба вместе они определяют значения двух сопротивлений и, соответственно, выходное сопротивление каскада. Если немного посмотреть, то можно вот что увидеть: ku = - b*Rk*Ro / (Ri*Ro +b*Rk*Ri) = - Ro/Ri * 1 / (Ri*Ro/(b*Rk) + 1) т.е. если Ri*Ro/(b*Rk) будет близко к 0, или b >> Ri*Ro/Rk, то дробь справа вырождается в 1-цу и формула упрощается до: ku = - Ro/Ri т.е. она не зависит от h21э транзистора. По этому его хорошо иметь как можно большим.
Можешь проверить мои расчёты, ведь я в спешки мог напортачить.
Здравствуйте, читаю данную тему, смотрю рекомендуемые книжки, но как то сложно все, тот же Хоровиц, явно не тянет на книжку для новичков. Речь не об этом. Во всех расчетах принимаются допуски, например номиналы резисторов подгоняются под существующий ряд, ток делителя, в неком диапазоне 5-10 раз, падение напряжения бэ, 0,55-0,7В и т.п. Все это немного влияет на коэффициент усиления по напряжению Ку, по крайней мере пока экспериментировал в симуляторе так оно и было. Не подгоняя номиналы, после расчета, мне так и не удалось получить, то что было задумано, т.е. вместо Ку=10 результат был 8,5. Собственно вопрос, можно ли считать это хорошим результатом или тупо схема рассчитана не правильно? Ку задавал Rк/Rэ=10.
схема в которой разброс элементов на +- 20% не приводит к изменению результата - хорошая схема. схема в которой один элемент обозначен звездочкой, то есть требует подгонки точного значения - не очень хорошая. если несколько таких элементов - вообще отстой
вам зачем коэффициент усиления ровно 10.0? если только вы не строите _измерительную_ схему, то разброс ни на что не влияет. вам более должны быть интересны вносимые элементами искажения. изменение линейных параметров типа коэффициента усиления искажением не является. да и в измерительной схеме вам важны именно линейность параметров, а общее усиление всех каскадов просто подгоните в конце под эталон единственным регулирующим элементом
Использование модульных источников питания открытого типа широко распространено в современных устройствах. Присущие им компактность, гибкость в интеграции и высокая эффективность делают их отличным решением для систем промышленной автоматизации, телекоммуникационного оборудования, медицинской техники, устройств «умного дома» и прочих приложений. Рассмотрим подробнее характеристики и особенности трех самых популярных вариантов AC/DC-преобразователей MW открытого типа, подходящих для применения в промышленных устройствах - серий EPS, EPP и RPS представленных на Meanwell.market.
Ваш ответ я понял, спасибо. Речь идет только про схему с эмиттерной термостабилизацией, про один не нагруженный каскад. Я пытаюсь понять как она работает, в целом смысл ясен, но хотелось бы еще разобраться какой разброс от нее можно ожидать. Это нужно для того, чтобы понять правильно ли я выполнил расчет, ничего более.
Формула Кu=Rk/Re - приближенная, она не учитывает внутренних сопротивлений транзистора (re=26/Ie, rc), коэффициента усиления h21 транзистора, сопротивлений источника сигнала, подключаемой нагрузки. Есть более полные и точные формулы в книгах для для профессионалов, но, если Хоровиц кажется сложным, туда лучше не ...ходить. Для радиолюбительской практики такой точности достаточно.
Ваш ответ я понял, спасибо. Речь идет только про схему с эмиттерной термостабилизацией, про один не нагруженный каскад. Я пытаюсь понять как она работает, в целом смысл ясен, но хотелось бы еще разобраться какой разброс от нее можно ожидать. Это нужно для того, чтобы понять правильно ли я выполнил расчет, ничего более.
"термостабилизацией" фактически и называют независимость схемы от точных параметров элементов, которые могут свободно плыть в том числе и при изменении температуры. но могут плыть и просто от старости или между экземплярами из коробки
в чем смысл обратной связи. обратная связь это когда вы берете сигнал на выходе и допустим 1/10 от него вычитаете тем или иным образом из сигнала на входе и в результате получается удивительная вещь. была у вас допустим схема совершенно кривая и нелинейная. коэффициент усиления скакал от 100 до 200 и в зависимости от текущего уровня сигнала (нижнюю половину синусоиды усиливало в 100 раз а верхнюю в 200 раз) и от времени (сейчас усиливает 100 раз, а через 5 минут прогрева в 200 раз) и в силу прочих разнообразных причин. а обратная связь что делает, она коэффициент усиления 200 превращает в 9.99, а коэффициент усиления 100 превращает в 9.95. то есть чем выше "оригинальный" коэффициент усиления, пусть он как угодно скачет лишь бы был побольше, тем с обратной связью результат ближе к 10. оно очень странно звучит, но чисто математически получается именно так: out = f(in-out/10) ~ in*10 если df(x)/dx >> 10. то есть f(x) может быть хоть экспонентой хоть какой угодно кривой функцией. а f(x-out/10) получается почти прямая
как происходит такое вычитание в классическом схеме с общим эмиттером. "входом" каскада является напряжения между базой и землей. а "входом" устройства транзистор является напряжение между базой и эмиттером. так вот падение напряжения на эмиттере фактически вычитается из того что вы считаете входом и результат подается на реальный вход база-эмиттер. а поскольку падение напряжения на эмиттере пропорционально току эмиттера, который почти равен току коллектора, который в свою очередь и является "выходом", то вы вычитаете из входного сигнала часть выходного.
Заголовок сообщения: Не работает УНЧ на транзисторе
Добавлено: Вс сен 22, 2013 16:44:08
Родился
Зарегистрирован: Вс сен 22, 2013 16:15:59 Сообщений: 9
Рейтинг сообщения:0
Добрый день! вчера собрал простой унч на одном транзисторе, подключаю плюс и минус питания к схеме и в колонках идет треск и шум и чуть чуть слышна музыка.в чем может быть проблемма ???
Так и не понял при чем тут раздел про микроконтроллеры? Сюда перенес. Читайте данную тему с четвертой страницы. viewtopic.php?p=653641#p653641 Там как раз про это уже писали. Резистором 4,7 ом Вы нас просто убили.
тут уже 300 раз говорили, что не сделаешь усилитель на низкоомную нагрузку на одном транзисторе , резисторах и конденсаторах. А эта схема, это убийца транзисторов.
_________________ "Ленивый человек в бесчестном покое сходен с неподвижною болотною водою, которая, кроме смраду и презренных гадин, ничего не производит". М.В. Ломоносов
тут уже 300 раз говорили, что не сделаешь усилитель на низкоомную нагрузку на одном транзисторе , резисторах и конденсаторах. А эта схема, это убийца транзисторов.
Ну почему же, я, когда мне впервые в руки попал транзистор, в первую очередь как раз проверил, сможет ли он усилить звук, хоть чуть-чуть Собрал по такой же схеме, только резистор смещения базы был включен между базой и коллектором, а не между базой и плюсом. Усиление было ощутимое. Между базой и плюсом тоже работало, но из-за шумов выходило совсем уныло, это да. Ну а транзистор не пострадал, я нарочно делал ток базы поменьше
Но это был, конечно, чисто эксперимент новичка. О хорошей схеме, рассчитанной на постоянную работу, я не говорю.
_________________ When in deadly danger, when beset by doubt, run in little circles, wave your arms and shout.
Усилитель сделать можно, но он будет очень малоэффективный - низкий кпд (теоретически не более 25%, практически - меньше), большие искажения, перегрузка динамика постоянной составляющей тока, низкая стабильность при изменении температуры и питающего напряжения. Ну и резистор, естественно, не 4,7 Ом, а 150-10000, в зависимости от типа транзистора. Максимальное значение - для составного, например, КТ972. При напряжении питания 9 вольт максимальную мощность можно получить при токе коллектора 1А, при этом на 4-омном динамике будет рассеиваться тепла 4 Вт, на транзисторе 5 Вт, а выходная мощность будет всего 2 Вт.
Это понятно опытному радиолюбителю, но ни как не новичку. Тем более где дома найти источник на 1 А ? Придётся паять , а это дополнительные транзисторы( можно и без них) и трансформатор , о чём я и говорил
_________________ "Ленивый человек в бесчестном покое сходен с неподвижною болотною водою, которая, кроме смраду и презренных гадин, ничего не производит". М.В. Ломоносов
Всё нормалёк. Пусть учится. Когда-то сам дошел методом ненаучного тыка до составного транзистора (т. Дарлингтона) из П214 и МП39 и батарейки Крона. Всё искал, ... а как же усилить громкость детекторного приёмника... Потом уже более-менее осмысленно дошел до двухтактного выходного бестрансформаторного каскада, когда магазинные приёмники все были с двумя трансформаторами на выходе. А мне дюже лень было их мотать, и не на чем. А когда комок деталек вдруг выдал в школе на весь класс " Дас ист дер дойтче велле ... ??? ...бундес республик дойтчланд" , понял, что судьба... Эээх. а ведь хотел стать лётчиком...
Я просто одного не понимаю. Зачем такие сложности? Не легче взять нормальную схему, которую можно запитать зарядкой от телефона( или на край от USB ). К тому же , чтобы убедиться в том, что транзистор усиливает , можно по другому. Сгенерировать на PC синусоиду ( 1-10кОм) , выдать её через звуковую карточку, усилитель на одном транзисторе собрать и нагрузить на 100-500кОм(или вообще пусть в холостую работает) и тыкнуть вольтметром до и после. 21 век на дворе, а не 60 год прошлого века. Ладно это всего лишь моё мнение.
_________________ "Ленивый человек в бесчестном покое сходен с неподвижною болотною водою, которая, кроме смраду и презренных гадин, ничего не производит". М.В. Ломоносов
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 23
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения