Транзистор, это очень просто!

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Re: Транзистор (ВАХ, делитель...)

Сообщение KT608B »

MIF писал(а):
Извините, если вопрос будет глупым, но на рисунке я вижу, что сопростивление нагрузки в цепи питания колектор-эмитер = 0
:shock:
Это особенность программы-эмулятора? (не показывать такие "мелочи")


Это не программа-эмулятор, а программа Splan. Где вы видели чтобы при снятие обычных параметров применяли резистор нагрузки?
Аватара пользователя
MIF
Друг Кота
Сообщения: 21071
Зарегистрирован: Ср апр 11, 2007 16:50:39
Откуда: Riga

Re: Транзистор (ВАХ, делитель...)

Сообщение MIF »

KT608B писал(а):Это не программа-эмулятор, а программа Splan. Где вы видели чтобы при снятие обычных параметров применяли резистор нагрузки?

А, понятно - это программа-рисовалка.
"Снятие обычных параметров" - это что такое.., всмысле, чем там задаётся ток в коллекторе?

Вот тут, например, у вас ток коллектора уже фигурирует.
Изображение

А в первом посте, когда ток коллектора равен бесконечности, то что вообще померить можно? :shock:

ПС. В ваши изыскания я не вдавался, прицарапался лишь к этому бесконечному коллекторному току. Извините, если отвлекаю.
Искусство общения было до нас.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Я понял, вы думаете что без резистора получается короткое замыкание. Резистор задает линейность изменения параметров, т.е. наклон нагрузочной характеристики транзистора. Без нагрузки эта характеристика идет строго вертикально и все параметры транзистора изменяются вдоль нее. Этот момент достаточно хорошо описан в книге Айзенберга "Транзистор?.. это очень просто!"

MIF писал(а):А в первом посте, когда ток коллектора равен бесконечности, то что вообще померить можно? :shock:


Он будет равен бесконечности только в случае, если я подам в базу бесконечный ток. При подключении транзистора без нагрузки к источнику питания не вызовет в нем тока пока не будет подан ток в его базу. Ток базы будет определять ток коллектора, а ток коллектора будет изменяться вдоль нагрузочной характеристики (если нет нагрузки, то вертикально).

Никакого короткого замыкания, как вы видите.

Изображение
Вложения
graf14.jpg
Схема
(20.62 КБ) 590 скачиваний
Аватара пользователя
GP1
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2401
Зарегистрирован: Пт май 23, 2008 19:32:22
Откуда: Россия, Волгоград
Контактная информация:

Re: Транзистор (ВАХ, делитель...)

Сообщение GP1 »

MIF писал(а):ПС. В ваши изыскания я не вдавался, прицарапался лишь к этому бесконечному коллекторному току. Извините, если отвлекаю.

А не мешало бы ...
Чем дальше, тем больше становлюсь занудой...
Изображение
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Для дальнейшего продвижения пришлось задействовать "тяжелую артиллерию" - программу Electronics Workbench 5.12. Предыдущие характеристики снимались непосредственно на "живых" элементах, но для ускорения и упрощения процесса я решил попробовать поработать с виртуальными моделями. Ниже на картинках представлены графики снятые на виртуальной модели транзистора 2Т630Б в среде EWB 5.12:

Изображение

Изображение


Характеристики снимались по такой схеме:

Изображение


Изначально предполагалось использовать такой вариант схемы, что позволило бы с минимальными затратами времени вводить табличные данные для получения графиков, но картинка которую вы видете на экране осциллографа нечеткая, поэтому и табличные данные выводимые программой неудобочитаемые:

Изображение

Если кто знает, как эту проблему со множеством линий на экране осциллографа сократить до одной или максимум двух, просьба сообщить. Так же существует проблема с радиоэлементами СССР для решения которой я и создал отдельную тему Симулятор схем EWB 5.12 - модели радиоэлементов. Программу с набором отечественных компонентов можно скачать здесь (EWB 5.12 + отеч. элементы).
Вложения
EWB4.jpg
Простая схема снятия параметров
(27.53 КБ) 613 скачиваний
EWB5.jpg
Усовершенствованная схема снятия параметров
(82.17 КБ) 575 скачиваний
EWB2.jpg
Входные хар-ки
(66.9 КБ) 540 скачиваний
EWB3.jpg
Выходные хар-ки
(116.71 КБ) 543 скачивания
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Удалось сегодня частично запустить усовершенствованную схему снятия параметров.

Изображение

Осциллограф включен в режиме, когда две его развертки управляются напряжениями поступающими с датчиков - преобразователей тока и напряжения в результате на его экране возникает характеристика транзистора, в данном случае выходная. Устройство в виде микросхемы с дискетой, это запоминающий прибор который передает данные в текстовый файл.

Изображение

Повторяющиеся данные я из него удалил в результате осталась информация по нескольким разным синусоидам. Я выделил одну произвольно. Затем я передал текстовые данные в программу Exсel, в ней есть специальный режим. Для этого надо на пустом листе выделить несколько столбцов, после этого в верхней части программы появится кнопка "данные - импорт внешних данных". И еще округлил числовые данные посредством открывающегося по правой кнопке мыши меню "формат ячеек".

Изображение

Тому кто интересуется созданием графиков в Excel можно прочесть информацию по ссылке: http://vtit.kuzstu.ru/books/shelf/135/d ... _3.html#A1
Вложения
EWB16.jpg
Схема
(67.19 КБ) 564 скачивания
EWB17.jpg
Текстовый файл
(128.72 КБ) 569 скачиваний
EWB18.jpg
Exel
(199.63 КБ) 558 скачиваний
Аватара пользователя
MIF
Друг Кота
Сообщения: 21071
Зарегистрирован: Ср апр 11, 2007 16:50:39
Откуда: Riga

Сообщение MIF »

KT608B писал(а):Никакого короткого замыкания, как вы видите.

GP1 писал(а):А не мешало бы ...

Спасибо! Всё это действительно интересно и при случае опробую что-то аналогичное на симуляторе, а пока буду посматривать в эту тему - очевидно что у меня куча пробелов в области представления работы полупроводников.
Искусство общения было до нас.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

MIF писал(а):
KT608B писал(а):Никакого короткого замыкания, как вы видите.

GP1 писал(а):А не мешало бы ...

Спасибо! Всё это действительно интересно и при случае опробую что-то аналогичное на симуляторе, а пока буду посматривать в эту тему - очевидно что у меня куча пробелов в области представления работы полупроводников.


Транзистор - это электронное сопротивление в отличии от переменного резистора, который является механическим сопротивлением. От напряжения на базе зависит сопротивление "коллектор-эмиттер", а через это сопротивление уже будет протекать ток. Если сопротивление равно нулю, то это короткое замыкание.
Аватара пользователя
MIF
Друг Кота
Сообщения: 21071
Зарегистрирован: Ср апр 11, 2007 16:50:39
Откуда: Riga

Сообщение MIF »

KT608B писал(а):Транзистор - это электронное сопротивление в отличии от переменного резистора, который является механическим сопротивлением. От напряжения на базе зависит сопротивление "коллектор-эмиттер", а через это сопротивление уже будет протекать ток. Если сопротивление равно нулю, то это короткое замыкание.

Не ну.. не настолько уж я не понимаю транзистор.. ;)
Меня тут больше заинтересовал (учитывая ваше подключение без ограничения тока коллектора) момент включения транзистора и я задумался.. какое напряжение колектор-эмитер может удерживать транзистор (не сгорая) и при каком базовом токе наступит пробой.

А по поводу вашего вопроса о плавающей характеристике..
Учитывая - "При нагреве транзистора кривые смещаются влево в область меньших напряжений.", может быть кристал нагревается и поэтому ведёт себя не стабильно? Это так.. предположение дилетанта. :)
Искусство общения было до нас.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

В предыдущих сообщениях я спрашивал, как работает эта (ниже показаная) часть схемы: не шунтирует ли транзистор VT2 резистор R1; для чего нужен резистор R2 ?... Ни кто не смог мне определенно ответить. Теперь я сам могу точно сказать, как функционирует этот кусок схемы.

Первое изображение
Изображение

Для начала я разберу детально схему. Резистор R1 с транзистором VT1 образуют делитель напряжения, где транзистор выступает в роли регулируемого сопротивления. Резистор R2 защищает VT2 от чересчур низкого выходного сопротивления VT1 в следствии нарущений в работе схемы. Транзистор с резистором VT2 и R3 тоже делитель напряжения для следующих каскадов. Напомню, что схема работает в статическом режиме, т.е. в режиме когда в схеме действуют постоянные токи и отсутсвуют переменные. Поэтому для расчетов входных - выходных сопротивлений применяется формула не Rвх=dU/dI, где d-дельта, а формула Rвх=U/I.

Ниже приведена схема со значениями токов и напряжений. Транзистор VT2 закрыт, его входное сопротивление огромно.

Второе изображение
Изображение

Здесь, на третьем фото, VT2 уже открыт. Сопротивление его около 3 кОм + R2 75 Ом и вносит малое шунтирующие действие в схему.

Третье изображение
Изображение

Сейчас транзистор VT2 отключен. Как видите показания мало изменились. Небольшое напряжение на вольтметре "Б-Э" у VT2 = 38,5 мкВ обусловлено обратным током коллектора VT2.

Четвертое изображение
Изображение

А вот так, транзистор VT1 "К-Э" закорочен и вы видите действие резистора R2.

Пятое изображение
Изображение
Вложения
graf9.jpg
Первое
(102.65 КБ) 461 скачивание
graf15.jpg
Второе
(23.58 КБ) 544 скачивания
graf16.jpg
Третье
(22.47 КБ) 529 скачиваний
graf17.jpg
Четвертое
(25.22 КБ) 556 скачиваний
graf18.jpg
Пятое
(25.44 КБ) 555 скачиваний
Последний раз редактировалось KT608B Сб июн 20, 2009 09:11:02, всего редактировалось 2 раза.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Выбором номинала резистора R1 задается линейность изменения напряжения. Вы прекрасно видите на этих графиках, как происходит изменение. При выборе номинала в 1,3 кОм резистора нагрузки VT1 напряжение изменяется плавно. Посмотрите сколько значений токов коллектора и базы для каждого предела напряжения. Ниже я специально провел нагрузочную прямую для Rн=40,6 Ом. Видите ее почти не видно и напряжения по ней регулируется не так плавно. Смотрите всего лишь изменение тока коллектора до 5 мА приводит к тому, что напряжение с 5 вольт на транзисторе падает до 0 в !

Изображение
Вложения
607405.jpg
Первое
(116.71 КБ) 525 скачиваний
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Моделировщик схем вещь очень хорошая и при правильном использовании оказывается мощным оружием в борьбе с не веденьем и скептицизмом.
Свой моделировщик Electronics Workbench EWB 5.12 я никак не могу наладить. Мне нравится как он сделан, но некоторые вещи в нем отказываются подчинятся. К примеру у многих он выдает ошибку при проектировании схем, как сейчас выясняется сложных требующих больше памяти ОЗУ компьютера. Но как только я в программе увеличиваю память с 10 Мб до 100 или 500 Мб, то ошибка пропадает, но в программе сбиваются все установки анализатора.

Эта схема сейчас работает с ОЗУ 10 Мб.

Изображение

А на этой я в настройках поменял память ОЗУ с 10 Мб на 100 Мб. Сравните значения токов на этом и предыдущем изображениях.

Изображение

Произошло это по причине того, что сбились все параметры в настройке анализатора программы. Это происходит так каждый раз при изменении любого параметра.

Вот окно анализатора без изменений.

Изображение

А вот с внесенными изменениями.

Изображение

Обратите внимание, что сбой происходит только в тех ячейках, где запись числа имеет вид 1е-12 в переводе 0,0000000000012. Проблема еще в том, что записать в эти ячейки вид 1е-12 не получается, а вид 0,0000000000012 слишком громоздок и полностью не умещается.
Вложения
graf19.jpg
Первое
(76.95 КБ) 534 скачивания
graf20.jpg
Второе
(78.1 КБ) 531 скачивание
graf21.jpg
Третье
(66.54 КБ) 541 скачивание
graf22.jpg
Четвертое
(64.44 КБ) 342 скачивания
Последний раз редактировалось KT608B Сб май 23, 2009 13:54:50, всего редактировалось 2 раза.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Это, учебное пособие "Казанского Университета им. А.Н. Туполева" под названием "Виртуальное проектирование электронных приборов и систем" в нем содержится исчерпывающая информация по EWB 5.12 с переводами на русский многих параметров программы.

Ссылка:
http://depositfiles.com/files/6ex149pdj
http://stream.ifolder.ru/12260532
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Кто-нибудь может подсказать, каким образом обратный ток эмиттера влияет на коэффициент усиления транзистора?


Наткнулся на интересовавшую меня информацию по составным транзисторам:

"Желание увеличить коэффициент усиления привело к появлению схем составных транзисторов, наиболее известной из которых является схема Дарлингтона (рис. 34,а). В ней эмиттерный ток первого транзистора служит базовым током второго, в результате общий коэффициент передачи тока равен произведению h21Э обоих транзисторов. Он может достигать нескольких тысяч. Составной транзистор включают точно так же, как и обычный, - его эмиттер, база и коллектор обозначены буквами на рисунке.

Недостаток схемы Дарлингтона в том, что пороговое напряжение открывания составляет уже не 0,6 В, как у обычного кремниевого транзистора, а вдвое больше - 1,2 В. Этот недостаток устранен в схеме составного транзистора, показанной на рис. 34,б. В ней используются транзисторы разной структуры, а для управления током второго транзистора (р-n-р) служит коллекторный ток первого. В остальном свойства этого транзистора такие же, как и у предыдущего."


Составные транзисторы
Изображение

Ссылка: http://www.chipinfo.ru/literature/radio ... 43_44.html
Вложения
p44b.gif
Составные транзисторы
(3.11 КБ) 599 скачиваний
Последний раз редактировалось KT608B Сб июн 20, 2009 09:08:06, всего редактировалось 5 раз.
Аватара пользователя
GP1
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2401
Зарегистрирован: Пт май 23, 2008 19:32:22
Откуда: Россия, Волгоград
Контактная информация:

Сообщение GP1 »

Сдается мне - пора тему переносить в обучалку.
Чем дальше, тем больше становлюсь занудой...
Изображение
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Для чего используется включение конденсатора параллельно "К-Э" транзистора?

Схема 1
Изображение

Схема 2
Изображение

Схема 3
Изображение
Вложения
ris0.jpg
Схема 1
(5.18 КБ) 585 скачиваний
ris1.jpg
Схема 2
(64.99 КБ) 527 скачиваний
ris2.jpg
Схема 3
(66.91 КБ) 574 скачивания
Последний раз редактировалось KT608B Сб июн 20, 2009 09:07:34, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Сэр Мурр
Модератор
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Сообщение Сэр Мурр »

Из разных соображений.
1.Например, уменьшить усиление высоких частот- они будут уходить в колекторную нагрузку, минуя сам транзистор.
2.Этот конденсатор может входить составной частью в выходной LC-контур.
3. Против самовозбуждения на ВЧ- см. п.1.
КТ608, благодарю Вас за упорство и последовательность при изучении теории. Очень хорошо, что Вы пользуетесь для этого симулятором. Буду ставить Вас в пример другим!
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Спасибо! Действительно, с симулятором намного удобнее. Но идея с его использованием не моя, меня на нее навели.

Только маленькая поправка к первому пункту: конденсатор будет выполнять роль, как в фильтре блока питания, т.е. будут сглаживаться пульсации ВЧ напряжения. Или можно сказать так: конденсатор будет заряжен первой волной напряжения и далее в зависимости от величины емкости будет разряжаться за какое-то время...
Но мне именно важно было услышать, что такое включение конденсатора препятствует самовозбуждению на ВЧ.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

На ниже показанных изображениях видно, как влияет конденсатор в цепи "коллектор-эммитер" на сигнал. Привожу осциллограмы.

На частоте 2 МГц конденсатор не влияет, т.к. период сигнала большой и заряд конденсатора происходит очень быстро и незаметен.
Изображение

На частоте 30 МГц влияния тоже нет, но вот на 100 МГц уже есть, сигнал напоминает работу фильтра в БП "быстрый заряд и медленный разряд".
Изображение

На частоте 300 МГц вы видите как упала амплитуда, это из-за того что конденсатор частично уже заряжен быстро изменяющимся сигналом и емкость его следовательно упала (возросло реактивное сопротивление). На более низких частотах конденсатор успевал разряжаться.
Изображение

Осциллограма на частоте 1ГГц.
Изображение

Тажа частота, но "открытый вход" осциллографа. Видно наличие постоянной составляющей.
Изображение
Вложения
graf30.jpg
"открытый вход" осциллографа
(59.07 КБ) 347 скачиваний
graf29.jpg
Осциллограма на частоте 1ГГц
(62.29 КБ) 532 скачивания
graf26.jpg
На частоте 2 МГц
(106.48 КБ) 533 скачивания
graf27.jpg
На 100 МГц
(65.83 КБ) 537 скачиваний
graf28.jpg
На частоте 300 МГц
(67.08 КБ) 557 скачиваний
Последний раз редактировалось KT608B Сб июн 20, 2009 09:06:14, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
KT608B
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 151
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 16:54:18

Сообщение KT608B »

Амплитудно-частотная осциллограма. На красную линию не смотрите, это входная характеристика цепей.
Изображение

Спектроанализ выходного сигнала на частоте 2 МГц. По изображению видно, что кроме основного сигнала ничего более нет - сигнал чист.
Изображение

На частоте 100 МГц сигнал упал до 1.6 Вольта, появилась достаточно мощная вторая гармоника 200 МГц 0.5 Вольта.
Изображение

На частоте 300 МГц сигнал стал еще меньше 0.7 Вольта и уровень гармоник также подрос. Вторая гармоника имеет амплитуду в 0.3 Вольта, почти половина величины основного сигнала. Гармоники растут в связи с искажением основного сигнала.
Изображение


Представьте что такой генератор с искаженным сигналом используется в приборе для снятия параметров антенны "антенном анализаторе". Сигнал с генератора питает ВЧ-мост, к мосту подключается исследуемая антенна. Мост состоит из резисторов и детектирующих напряжение диодов.
В случае чистого сигнала на резисторах падает только это чистое напряжение. Но если появляется второе, третье... напряжение, то они так же упадут на резисторах, сложатся с первым, и продетектируются диодами в результате показания получатся неверными.
На выходе такого генератора лучше включать фильтр ФНЧ, который будет фильтровать рабочую низкую частоту, а высокую обрезать не допуская попадания гармоник на ВЧ-мост.
Вложения
graf34.jpg
На частоте 300 МГц
(54.7 КБ) 385 скачиваний
graf33.jpg
На частоте 100 МГц
(48.1 КБ) 465 скачиваний
graf32.jpg
Спектроанализ выходного сигнала на частоте 2 МГц
(51.11 КБ) 546 скачиваний
graf31.jpg
Амплитудно-частотная осциллограма.
(49.36 КБ) 532 скачивания
Последний раз редактировалось KT608B Сб июн 20, 2009 09:04:31, всего редактировалось 2 раза.
Ответить

Вернуться в «Теория»