Хоровиц Хилл Искусство схемотехники.

[PbI)I(uK]

Доброго времени суток!!!

Начал с весны работать как инженер электронщик, но нет глубокого понимания всех процессов, протекающих в микросхеме и столкнулся с данной книгой. Читать и пропускать упражнения, тяжелые на мой взгляд не хочется. Я видел здесь в одной из тем разбор задач 1.7-1.9, жалко что дальше не продолжил автор, но спасибо из 1.7, 1.8-как их делать я не знал. Буду признателен, если будете мне тут время от времени помогать.

1.10 Докажите, что при выполнении условия Rн=Rи мощность в нагрузке максимальна для данного сопротивления источника. В доказательстве используется дифференциальное исчисление.

Спасибо



Тема дубль.
Сюда перенес.

aen

[blackx]

PbI)I(uK, задача простейшая, решается в три шага:

1. Выразите мощность, выделяемую на нагрузке. Вы получите зависимость типа P = P(Rн).
2. Теперь нужно найти максимум этой функции. Для этого вы находите dP/dRн, или ее производную по Rн. Из курса школьной математики нужно вспомнить, что в точке максимума будет выполняться условие dP/dRн = 0.
3. Вычисляете полученное уравнение, получаете искомое значение Rн.

BeerserkN1, ну раз получили одинаковые результаты, значит мыслите правильно.

[PbI)I(uK]

blackx, спасибо за наводку, но что-то я накосячил видно

1)Мощность выделяемая при нагрузке P=P(Rн)

а)для разных сопротивлений Rн и Rи
P=U^2(Rн+Rи)/Rи*Rн
б)для одинаковых спротивлений Rн и Rи
P=U^2/Rн

2)производные по Rн

а)P=-U^2/Rн^2
б)P=-2U^2/Rн^2

3)Максимум получается при Rн = бесконечности в обоих случаях что неверно
также становится очевидно что большая мощность при разных сопротивлениях Rн и Rи

[blackx]

Вы много где накосячили

[СергейС]

Всем привет!
Вопрос возник в главе N2 Транзисторы. В пункте "Модель Эберса-Молла для основных транзисторных схем". В подпункте "Практические правила для разработки транзисторных схем" сказано: "Напряжение на базе увеличивается на 60 мВ при увеличении коллекторного тока в десять раз". Тут же сказано: "В связи с тем, что Iнас зависит от температуры, напряжение на Uбэ уменьшается на 2.1 мВ/ (град. C)".
В следующем же пункте, где говорится о смещении в усилителе с заземленным эмиттером, сказано: "Это ведет к тому, что коллекторный ток будет увеличиваться в 10 раз при повышении температуры на 30 град. С".
Но ведь при увеличении температуры Uбэ должно уменьшаться (согласно второму высказыванию) , соответственно коллекторный ток также должен уменьшаться (согласно первому высказыванию). Так почему же коллекторный ток увеличивается???

Заранее спасибо за объяснение.

[Gudd-Head]

Заранее спасибо за объяснение.

Могу ошибаться, но тут всё дело в смещении, оно постоянно. А поскольку напряжение Uбэ уменьшаентся (падение напряжения на самом переходе !при протекании определённого тока!), растёт ток базы. Рост тока базы приводит к росту тока коллектора.
В книжке это расписано через напряжения.
В общем, ключ к пониманию — определиние Uбэ как падение напряжения на самом переходе при протекании определённого тока.

[rustot]

при увеличении температуры падает напряжение базы, необходимое для поддержания постоянного коллекторного тока. соответственно если это приложенное напряжение не уменьшать, то растет коллекторный ток

[PbI)I(uK]

BeerserkN1, спасибо

1.18. Докажите, что схема в среднем за полный период не потребляет мощности, если протекающий через нее ток сдвинут по фазе относительно питающего напряжения на 90град.

Как я понял считается по формуле указанной ниже с промежутком от 0 до 360, но не могу понять как расписать туда ток и напряжения сдвинутые по фазе на 90 град.
Так:
U(t)=Acoswt
I(t)=Asin(wt+90) или Asinwt достаточно?

[rustot]

чтоб не думать - http://www.wolframalpha.com/input/?i=\int_0^T+\sin{2\pi+t%2FT}+\sin{2+\pi+t%2FT+%2B+\pi%2F2}+dt

ну или можно образно представить. произведение двух синусоид одной частоты и разной фазы есть синусоида удвоенной частоты плюс постоянная составляющая (сумма частот плюс разность частот, разность частот при равных частотах нулевая, а нулевая частота - это постоянка).

вот только постоянная составляющая при интегрировании и вносит свой вклад в сумму, а у синусов на периоде интеграл всегда нулевой. нулевая постоянка как раз при сдвиге фаз на 90 градусов в любую сторону получается - sin(x)*cos(x)=sin(2x)/2. sin(x)*sin(x)=0.5-cos(2x)/2

[PbI)I(uK]

чтоб не думать - http://www.wolframalpha.com/input/?i=\int_0^T+\sin{2\pi+t%2FT}+\sin{2+\pi+t%2FT+%2B+\pi%2F2}+dt

ну или можно образно представить. произведение двух синусоид одной частоты и разной фазы есть синусоида удвоенной частоты плюс постоянная составляющая (сумма частот плюс разность частот, разность частот при равных частотах нулевая, а нулевая частота - это постоянка).

вот только постоянная составляющая при интегрировании и вносит свой вклад в сумму, а у синусов на периоде интеграл всегда нулевой. нулевая постоянка как раз при сдвиге фаз на 90 градусов в любую сторону получается - sin(x)*cos(x)=sin(2x)/2. sin(x)*sin(x)=0.5-cos(2x)/2

Забавно, все сообщение увидел ток когда цитату открыл))спасибо!




Вам нужно прочитать Правила форума.
viewtopic.php?f=19&t=6538
Нарушение Правил форума п. 2.7

aen

[PbI)I(uK]

1.19.png

(11.06 КБ) 757 скачиваний

1.19 Докажите, что вся средняя мощность схемы рассеивается на резисторе. Для того чтобы решить эту задачу, нужно определить величину отношения (Uс индексом R)^2/R. Определите, чему будет равна эта мощность в ваттах, если цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора емкостью 1мкФ и резистора сопротивлением 1кОм, подключена к силовой сети с эффективным напряжением 110В(частота 60Гц).

Я совсем не понял, что подразумевается в подсказке для решения, и решил решить задачу..потом пришла мысль что я не могу найти ток протекающий через кондер просто через полное сопротивление..также мешается мнимая единица..помогите разобраться

[rustot]

а решать все с этими мнимыми единицами, а потом когда получится ток например I=3-4j, то реальная амплитуда тока находится как sqrt(3^2+(-4)^2) = 5

затруднения обычно вызывает мнимая единица в знаменателе. ее просто нужно перенести в числитель разными трюками. например

когда она там просто как множитель, умножить числитель и знаменатель на j: a/jb = ja/jjb = -ja/b
когда она там еще и со слагаемым, то воспользоваться правилом (a-b)*(a+b)=a^2-b^2, домножив числитель и знаменатель на парную сумму или разность: a/(jb+c) = a*(jb-c) / ((jb+c)(jb-c)) = a*(jb-c) / ((jb)^2-c^2) = (ac-jab)/(b^2+c^2)

[PbI)I(uK]

rustot, спасибо пригодилось!!!

Считал так:
нашел Zc=-j/2pivc=-2563.93j
нашел напряжение на резисторе, наверно оно и имелось в виду как Ur
Ur=UcoswtZr/(Zc+Zr)=4В..как то маловато для питания в 110, нет?
нашел Ur^2/R = 0.016
ток на резисторе I=4мА, следовательно P=16мВт
средняя мощность схемы 1.51Вт

Мощность на резисторе находил как UI
Мощность средняя U^2*R/(R^2+(1/w^2c^2))

В итоге мощность на резисторе меньше средней мощности, следовательно на него она и уходит..так?
Еще нашел падение напряжения на кондере, получил 1.6мВт, т.е падение меньше чем на резисторе..но все равно мало

[rustot]

да просто I = U / sqrt(R^2 + (1/wC)^2)

можно расписать почему так:

I = U / (R - j/wC) = U * (R+j/wC) / (R^2 + (1/wC^2))

теперь если получить из комплексного реальный ток нужно взять корень из суммы квадратов действительной и мнимой частей, а в результате этого в числителе окажется корень того что в знаменателе, где и сократится

[PbI)I(uK]

1.21.png

(3.62 КБ) 708 скачиваний

Доброго времени суток!

1.21. Докажите справедливость выражения для выходного напряжения фильтра низких частот. Uвых=(1/sqrt(1+(w*C*R)^2)Uвх

По примеру для высокочастотного фильтра нашел Uвых=Uвх(1-jRwC)/((wcR)^2+1)
Далее что делать не понимаю т.к. написана для высокочастотного фильтра такая фраза, думаю для низкочастотного аналогично ток не могу понять..что это производная или ..не знаю: Для высокочастотного Uвых=Uвх(R+(j/wc)R/(R^2+(1/w^2*c^2)) Чаще всего нас интересует не фаза, а амплитуда Uвых:
Uвых = sqrt(UвыхUвых*)=UвхR/sqrt(R^2+(1/w^2*c^2)
Как это получилось??? что за Uвых*...если производная то как бралась..не понимаю

[rustot]

да опять то же самое что прошлый раз. вы нашли передаточную функцию в компелксном виде. из нее можно получить и смещение фазы и преобразование амплитуды. для последнего как обычно сложить квадраты действительной и мнимой частей и взять корень. а если фаза интересует, то если правильно помню - арктангенс от частного действительной и мнимой частей

[PbI)I(uK]

да опять то же самое что прошлый раз....

спасибо)

[PbI)I(uK]

1.22 Докажите, что для односекционных RC-фильтров фазовый сдвиг составляет приблиз. 6град. от асимптот в точках 0,1fздБ и 10fздБ.
Вообще не понял, что хотят, все еще читаю про фильтр низких частот

[Gudd-Head]

Вообще не понял, что хотят

Хотят чтобы вы нашли арктангенс отношения действительной и мнимой частей передаточной функции в точках 0,1 и 10 Fсреза.

[den4ikks]

Объясните пожалуйста почему Х.-Х. пишут что в насыщенном состоянии на коллекторном переходе транзистора будет падать напряжение меньшее чем на эмитерном,из книги вот на эмитерном переходе падает 0.6В (я так понимаю как на кремниевом диоде), а на коллекторном будет как бы падать 0.4В, т.е насыщение будет достигнуто при Uк=Uэ+0.2. В приложении Ж (насыщение транзистора) пишется что:"Переход коллектор-база представляет собой большой диод с высоким значением Io (ур.Эберса-М.), значит в открытом состоянии напряжение на нем при заданном значении тока ниже чем на диоде база-эмитер" , но почему напряжение будет ниже, ведь для отпирания этого диода(диод КБ) потребуется те же 0.6В и при чем здесь высокое значение Io и ур.Э.-М. не вкурил.

В приложениях про насыщение из Х.Х. и про падения напряжения на коллекторном и эмитерном переходах(0.4В и 0.6В) в насыщенном состоянии: