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

Реклама

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.

Реклама

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

Реклама

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.

Реклама

Gudd-Head

СергейС писал(а):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.

Реклама

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=\i ... 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

rustot писал(а):чтоб не думать - http://www.wolframalpha.com/input/?i=\i ... 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.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=19&t=6538
Нарушение Правил форума п. 2.7

aen

PbI)I(uK

1.19.png: (11.06 КБ) 761 скачивание

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) 711 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

rustot писал(а):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

PbI)I(uK писал(а):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: