Хоровиц Хилл Искусство схемотехники.

[alkarn]

Никогда не читал Хоровица, сейчас вот посмотрел - понял, что и правильно делал.
Мутновато, и не очень правильно местами.
По сути.
1. Оба транзистора в активном режиме. Насыщение, отсечка - это для транзистора в ключевом режиме. Т.е. транзистор или полностью закрыт, ток 0, или до предела открыт, напряжение к-э почти 0. Этот режим применяется в цифровой технике, где нужны только нули и единицы, или для включения реле, лампочек, моторов и пр., где есть только 2 варианта - вкл/выкл.
Сигналы звука, изображения можно передать без искажений только в активном линейном режиме работы транзистора, когда плавно изменяющемуся сигналу на входе соответствует также плавно пропорционально изменяющийся сигнал на выходе. (Знающие про ШИМ не спешите возмущаться, до этого дойдем в следующем учебном году.)
В той схеме применили непосредственную связь между каскадами, без разделительной емкости. Для эмиттерного повторителя это часто возможно, поскольку он не усиливает сигнал по напряжению, и если его входное напряжение не выходит за пределы напряжения питания, то и выходное напряжение ЭП наверняка за эти пределы не выйдет. 2 каскада с ОЭ так зачастую соединять нельзя, потому что если, например, входное напряжение каскада будет изменяться в пределах 5,5+/-0,5 вольт (синусоида амплитудой 0,5 вольт+постоянное 5,5 вольт), коэффициент усиления Ку=5, то на выходе надо будет обеспечить условия для напряжения 25/30 вольт, надо брать источник питания на 35 вольт, транзисторы с повышенным напряжением. Разделительным конденсатором можно пропустить синусоиду 0,5 вольт без ослабления, а постоянную составляющую убрать, и добавив делителем после конденсатора новую постоянную составляющую = 1 вольт, получим диапазон изменения напряжения на базе второго транзистора 0,5/1,5 вольт, на коллекторе 2,5/7.5 вольт. Т.е. переменное напряжение усилили, а постоянку - нет.
Тут все понятно?
2. Смещение. В схемотехнике напряжение смещения - некое постоянное напряжение, приложенное ко входу каскада, чтобы если на него наложить переменное напряжение, которое, собственно и надо усиливать, то при любых значениях переменного транзистор останется в активном режиме. Например, если питающее равно +15 В, на базе ЭП смещение +5 вольт, то ко входу можно через конденсатор приложить синусоиду амплитудой до 4,4 вольт транзистор будет в активном режиме. Если подашь 6 вольт, часть периода транзистор будет закрыт, сигнал исказится.

[Gudd-Head]

Как ты подбираешь?

Ренальд, ты в каком классе учишься? Скажи, и тогда тебе будут отвечать более понятно с учётом твоих школьных знаний.

R1 и R2 1:1,17 с условием R=(R1*R2)/(R1+R2)

Итого имеем два уравнения, как уже отмечалось выше:
1. R1/R2 = 1/1,17 и
2. R = (R1*R2)/(R1+R2) = 75 кОм (если я скачал нужное издание )
Из первого выражаем R2 = 1,17*R1 (гуглить пропорции) и подставляем во второе: R = 1,17R1²/2,17R1 ≈ 0,54R1 = 75 кОм, откуда R1 = 139,1 кОм, R2 =
162,75 кОм. Из ряда выбрали поменьше, т.к. "их параллельное сопротивление д.б. 75 кОм или меньше".

[Ренальд]

Оба транзистора в активном режиме. Насыщение, отсечка - это для транзистора в ключевом режиме. Т.е. транзистор или полностью закрыт, ток 0, или до предела открыт, напряжение к-э почти 0. Этот режим применяется в цифровой технике, где нужны только нули и единицы, или для включения реле, лампочек, моторов и пр., где есть только 2 варианта - вкл/выкл.
Сигналы звука, изображения можно передать без искажений только в активном линейном режиме работы транзистора, когда плавно изменяющемуся сигналу на входе соответствует также плавно пропорционально изменяющийся сигнал на выходе. (Знающие про ШИМ не спешите возмущаться, до этого дойдем в следующем учебном году.)

Тут понял! Это видимо введение которое я буду учить через годик или пол готика.

В той схеме применили непосредственную связь между каскадами, без разделительной емкости. Для эмиттерного повторителя это часто возможно, поскольку он не усиливает сигнал по напряжению, и если его входное напряжение не выходит за пределы напряжения питания, то и выходное напряжение ЭП наверняка за эти пределы не выйдет.

Да я тоже видел где то схему с конденсатором между транзисторами. А что такое ЭП?

2 каскада с ОЭ так зачастую соединять нельзя, потому что если, например, входное напряжение каскада будет изменяться в пределах 5,5+/-0,5 вольт (синусоида амплитудой 0,5 вольт+постоянное 5,5 вольт), коэффициент усиления Ку=5, то на выходе надо будет обеспечить условия для напряжения 25/30 вольт, надо брать источник питания на 35 вольт, транзисторы с повышенным напряжением.

Ky коэффициент усиления? Он может быть таким маленьким? У меня мультиметр показывает 1. Такой может быть коэффициент усиления?(в принципе сейчас не об этом!) Мы сейчас вперёд не забегаем?

Разделительным конденсатором можно пропустить синусоиду 0,5 вольт без ослабления, а постоянную составляющую убрать, и добавив делителем после конденсатора новую постоянную составляющую = 1 вольт, получим диапазон изменения напряжения на базе второго транзистора 0,5/1,5 вольт, на коллекторе 2,5/7.5 вольт. Т.е. переменное напряжение усилили, а постоянку - нет.
Тут все понятно?

Это как у меня на тренировке, чуть чуть расслабился и сразу отправили на маты. С синусоидой 0,5 В понятно. Постоянная составляющая это постоянное напряжение? Между базой и кондерём ставим делитель на 1 В. Получили синусоиду от 0,5 до 1,5 на базе и от 2,5 до 7.5 на коллекторе. Усилили переменку а те 5,5 оставили. Значит первый транзистор для создания синусоиды 0,5 В переменного а оба они преобразуют синусоиду от 0,5 до 1,5 В, а второй для усиления итоговой синусоиды. Нашатырь мне пожалуйста!

Смещение. В схемотехнике напряжение смещения - некое постоянное напряжение, приложенное ко входу каскада, чтобы если на него наложить переменное напряжение, которое, собственно и надо усиливать, то при любых значениях переменного транзистор останется в активном режиме.

Этому я верю на слово!

Например, если питающее равно +15 В, на базе ЭП смещение +5 вольт, то ко входу можно через конденсатор приложить синусоиду амплитудой до 4,4 вольт транзистор будет в активном режиме. Если подашь 6 вольт, часть периода транзистор будет закрыт, сигнал исказится.

А если смещение составляет 6,6 В то через конденсатор можно подавать 6 В?

Сопротивление базового вывода? Нужно, конечно: оно включено параллельно делителю и снижает его сопротивление.

Я тут позволил дорисовать схему. Так?

рис 2.16(дорисовал).jpg

(40.64 КБ) 533 скачивания

Школьная математика: написать систему из двух уравнений и решить. Одно уже написано. Даже оба, если внимательно глянуть.

Да, да, я вижу. Опять математика, ну нечего, это легче чем интегралы.

П.С. У меня сегодня друг улетел в Воронеж. ((( Мы с ним с первого класса вместе были. Из лучших друзей один остался и тот через 3-4 месяца улетает. У меня настроения сейчас нету.

[mickbell]

Сопротивление базового вывода? Нужно, конечно: оно включено параллельно делителю и снижает его сопротивление.

Я тут позволил дорисовать схему. Так?

рис 2.16(дорисовал).jpg

Не так. Правда, я уже и не удивляюсь... Сопротивление делителя, которое тут считается - это сопротивление между его выходом, то есть средней точкой резисторов, и общим проводом.

Школьная математика: написать систему из двух уравнений и решить. Одно уже написано. Даже оба, если внимательно глянуть.

Да, да, я вижу. Опять математика, ну нечего, это легче чем интегралы.

По-другому не получится, без математики нет техники.

[alkarn]

Да я тоже видел где то схему с конденсатором между транзисторами. А что такое ЭП?

ЭП - мы же об Эмиттерном Повторителе говорим?

Ky коэффициент усиления? Он может быть таким маленьким? У меня мультиметр показывает 1. Такой может быть коэффициент усиления?

Ку - в общем виде коэффициент усиления, обычно имеется ввиду по напряжению.
Если хотят подчеркнуть, усиление чего именно - пишут Кu - по напряжению, Ki - по току, Kp - по мощности.

А если смещение составляет 6,6 В то через конденсатор можно подавать 6 В?

Для эмиттерного повторителя - да.

[Ренальд]

Сопротивление делителя, которое тут считается - это сопротивление между его выходом, то есть средней точкой резисторов, и общим проводом.

Заранее извиняюсь.
Мне уже стыдно переспрашивать. Давайте рассуждать: Сопротивление выхода делителя – провод базы? Вот рисунок

рис 2.16(дорисовал)2.jpg

(35.92 КБ) 646 скачиваний

Если не правильно покажите мне его. Я смотря на формулу параллельного соединения не могу понять как же его цеплять.

[mickbell]

Сопротивление делителя, которое тут считается - это сопротивление между его выходом, то есть средней точкой резисторов, и общим проводом.

Заранее извиняюсь.
Мне уже стыдно переспрашивать. Давайте рассуждать: Сопротивление выхода делителя – провод базы? Вот рисунок

рис 2.16(дорисовал)2.jpg

Если не правильно покажите мне его. Я смотря на формулу параллельного соединения не могу понять как же его цеплять.

Нуславатехосспидя! На сей раз правильно. Нам ведь что надо? Нам надо определить сопротивление, которое вместе с конденсатором составляет RC-фильтр - это нужно для того, чтобы определить ёмкость. То есть определить сопротивление, на которое работает этот конденсатор. Сопротивление это состоит из трёх, включенных параллельно. Первое из них - это то самое сопротивление базы, 750 кОм - надеюсь, это понятно. Другое - нижнее сопротивление делителя, R2 на схеме, надеюсь, понятно и это. А третье - это сопротивление резистора R1. Может возникнуть вопрос, а при чём тут R1? он ведь не соединяется с общим проводом, как остальные. А пофиг, он соединяется с цепью Ukk, напряжение которой постоянно и не может измениться. Поэтому, когда из-за входного сигнала напряжение на базе меняется, это вызывает изменение тока не только в R2 и сопротивлении базы, но и в R1, поэтому и можно сказать, что все эти три резистора для сигнала соединены параллельно.

[Ренальд]

Стр 78. Продолжим. Шаг 5 я уже понял. Проверьте меня.
Вот рисунок

пример.jpg

(38.68 КБ) 886 скачиваний

Выделены фильтры
С2 подобрали из условия C2>1/2*pi*fmin*Rэ. Если поставить знак = и решить, то получим С2=1/2*3,14*20*7500=1/942000=1,06 мкФ. Так как два фильтра на схеме и минимальное значение частоты, то можно взять и по больше. На сколько больше? Предполагаю, что ёмкости нужно брать в пределе от частоты 20 Гц до частоты 20 кГц. Так?

[alkarn]

Как всегда, неправильно.
Надо так:

Каск_ус.JPG

(14.49 КБ) 784 скачивания

Конденсаторы разделяют каскад и нагрузку, источник.
Формула неправильная. Правильно так: С>1/(2*pi*Fmin*Rн). Но, такой конденсатор будет ослаблять самую низкую частоту в 1,4 раза по напряжению, в 2 раза по мощности. А если каскадов будет несколько, и в каждом такие цепочки - то после трех каскадов сигнал самой низкоцй частоты будет ослаблен в 2*2*2=8 раз по мощности.
Полная формула для тебя сложновата пока будет, просто бери емкость в 3-4 раза больше, чем насчитал.

[Ренальд]

Формула неправильная. Правильно так: С>1/(2*pi*Fmin*Rн).

Извиняюсь, я хотел сказать то же самое, но основывался на том что Rн и С2 нам не известно, но есть условие Rн<Rэ поэтому я немного ошибся. Там ведь писали что: Мы не ошибемся, если предположим что импеданс нагрузки не будет меньше Rэ. Т.е. я подумал что в данном случае Rэ эталон для Rн.

Вопрос к mickbell: А разве Rэ не есть нагрузка?

[alkarn]

Пока Микбелла нет, можно я отвечу?
Это может быть нагрузкой, если вместо Rэ стоит лампочка, реле, моторчик, светодиод и т.д с таким сопротивлением.
А может быть частью нагрузки, если за конденсатором стоит, например, следующий каскад или те же наушники, включенные через конденсатор, чтобы на них постоянное напряжение не попадало. Тогда нагрузка каскада - параллельное включение Rэ и Rн.

[mickbell]

Пока Микбелла нет, можно я отвечу?

Можно. Я согласен с ответом. В тот раз, когда мы говорили, что Rэ - это и есть нагрузка, обсуждалось совершенно конкретное устройство: блок питания, выполненный на стабилитроне и эмиттерном повторителе. Тут случай более общий. Клиенту, видимо, даже такие мелочи надо объяснять тщательно и подробно.

[Ренальд]

Тут случай более общий. Клиенту, видимо, даже такие мелочи надо объяснять тщательно и подробно.

А так и надо объяснять для начинающих, так все и просят.

Стр. 79 упражнение 2.5
У конденсаторов в скобках указана емкость, которую в итоге я увеличил в 3 раза для предотвращения снижения амплитуды сигнала.
Проверьте пожалуйста.

упр2.5.jpg

(44.94 КБ) 717 скачиваний

[mickbell]

Однако даже подробные объяснения не доходят, как показывает наш опыт. Вот возьмём последний рисунок и разберём его.
1. Выходная ёмкость рассчитана верно, входная - почти верно. Почему почти - это я позже скажу.
2. Почему-то у нагрузки указано Rн < Rэ, хотя должно быть строго наоборот. У Хоровица с Хиллом это объяснено, сейчас я даже место найду. Вот, нашёл. 5-е издание (я даже себе скачал!), страница 78, левая колонка, внизу, абзац "Шаг 5". Цитирую. "Мы не ошибёмся, если предположим, что импеданс нагрузки не будет меньше Rэ." А тут он именно меньше. Непорядок.
3. А вот то, что у него на входе, показывает, что и наши ответы читаются столь же невнимательно, как и букварь Хоровица - Хилла. Что такое резистор 150 кОм на входе, перед ёмкостью? По-видимому, это то самое виртуальное сопротивление базы (сопротивление нагрузки, умноженное на коэффициент передачи транзистора по току)? Ну тогда его надо нарисовать не до, а после конденсатора. Об этом я уже говорил.
4. Про это мы не рассказывали, но можно было и самому догадаться. Речь опять об этом же сопротивлении. Когда мы нагружаем наш усилитель на нагрузку 1.5 кОм, то эмиттерный повторитель на выходе чувствует уже две нагрузки: вот эту самую подключенную, и ещё собственное сопротивление в эмиттере, которое тоже 1.5 кОм. То есть общее сопротивление в эмиттере получается 750 Ом и, значит, то виртуальное сопротивление базы должно быть уже не 150, а 75 кОм. Эта величина должна учитываться при выборе входного конденсатора. И вот тут становится понятно, почему я раньше сказал, что ёмкости рассчитаны почти верно. Оказывается, такая добавка заметно повышает частоту среза ФВЧ, образованного входной ёмкостью и всеми сопротивлениями: с 20 до 22 Гц.
Расчёт режима по постоянному току выполняется, однако, без учёта подключенной нагрузки. Внимание, вопрос! Почему так?

[Ренальд]

3. А вот то, что у него на входе, показывает, что и наши ответы читаются столь же невнимательно, как и букварь Хоровица - Хилла. Что такое резистор 150 кОм на входе, перед ёмкостью? По-видимому, это то самое виртуальное сопротивление базы (сопротивление нагрузки, умноженное на коэффициент передачи транзистора по току)? Ну тогда его надо нарисовать не до, а после конденсатора. Об этом я уже говорил.

Так мне alkarn показал.

Как всегда, неправильно.
Надо так:
http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=113570

А вот мой рисунок http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=113547 Хотя и он тоже неправильный.

Расчёт режима по постоянному току выполняется, однако, без учёта подключенной нагрузки. Внимание, вопрос! Почему так?

В книге тоже не учли. Так в книге должно быть не 750 кОм а 375 кОм.

Я пересчитал и перерисовал.

упр2.5.jpg

(49.59 КБ) 737 скачиваний

[alkarn]

Тот резистор, что у меня нарисован - это совсем другое. Это выходное сопротивление предыдущего каскада. Но наверное, я забежал вперёд, до этого ещё не дошли. Но сопротивление 75 ком всегда учитывается, но не рисуется обычно, чтобы не подумали, что там резистор на 75 ком стоит. Или, если и рисуют, то пунктиром, чтобы понятно было, что сопротивление есть, а физического резистор там нет.

[Ренальд]

Тот резистор, что у меня нарисован - это совсем другое. Это выходное сопротивление предыдущего каскада. Но наверное, я забежал вперёд, до этого ещё не дошли. Но сопротивление 75 ком всегда учитывается, но не рисуется обычно, чтобы не подумали, что там резистор на 75 ком стоит. Или, если и рисуют, то пунктиром, чтобы понятно было, что сопротивление есть, а физического резистор там нет.

Стоп, стоп: это как так: т.е. когда рассчитываем резистор имеется, а когда схему собираем его нету? Объяснено всё понятно, но как, то запутанно всё.

[alkarn]

В реальной схеме 2 резистора смещения, R1 и R2, никакого резистора на 75 кОм, естественно, нет. Это сопротивление входа транзистора. Знать его надо, чтобы правильно рассчитать конденсатор и для расчета входного сопротивления всего каскада.

[mickbell]

В книге тоже не учли. Так в книге должно быть не 750 кОм а 375 кОм.

Ну, значит, не учли.

Я пересчитал и перерисовал.

упр2.5.jpg

Ошибка. Было 0.58 мкФ, стало 0.1. Так не может быть. Ведь сопротивление немного уменьшилось, значит, ёмкость должна была немного увеличиться. А тут она уменьшилась, да ещё и сильно.

[Ренальд]

Ошибка. Было 0.58 мкФ, стало 0.1. Так не может быть. Ведь сопротивление немного уменьшилось, значит, ёмкость должна была немного увеличиться. А тут она уменьшилась, да ещё и сильно.

Не мне, конечно, спорить, но ведь мы один делим на 2 * Пи * частоту * СОПРОТИВЛЕНИЕ. В данном случае сопротивление оказалось больше чем в первых расчётах. Было 13,63 кОм, стало 75 кОм. Значит и ёмкость меньше должна стать.