Расчет транзисторных схем.

[mickbell]

Но как? Резисторы - линейная схема, а тут искажения явно нелинейные. Ещё подумаете или подсказать? Время подумать у вас есть - до утра.

[Gisteresis]

Подумаю.
А утром что? Вместо Бориса Бурды...

Самый нелинейный элемент у нас транзистор. Есть конденсаторы но, частота постоянная, поэтому можно их исключить.
Догадка: При малой амплитуде сигнала, маленькое сопротивление rэ, при большой побольше. КУ меняется. Чтобы не менялся нужна какая то ОС.

[mickbell]

Можно и так объяснить, можно и по-другому. Если по формуле Эберса - Молла, то зависимость выхода от входа очевидно нелинейная (exp); ещё о причине нелинейности можно догадаться и по факту изменения коэффициента h21э, который растёт с током коллектора. Тут прямо по графику явно видно: чем меньше текущее значение коллекторного тока (напряжение максимальное), тем сильнее "уплотнена" синусоида, а чем больше ток (напряжение около нуля), тем сильнее она "вытянута". "Какая-то" ООС у нас уже есть, это незашунтированный конденсатором резистор в эмиттере, но, как видим, мало его. Да и задание по входному сопротивлению мы так и не выполнили. Так, может быть, сразу двух зайцев одним резистором, а? Усиление каскада, конечно, сотней уже не будет. Ну а кто сказал, что каскад должен быть непременно один?

[Gisteresis]

Вот как раз, вторя теория у меня родилась позже, это экспоненциальная функция Эберса - Молла (Уравнение для p-n перехода то Шокли, почему Эберса - Молла... В чем разница...) и чем выше ток коллектора тем линейнее. Так как мы топорно приняли напряжение перехода БЭ = 0.6В а в этой области выход делителя будет модулироваться входным сигналом. В догадках я связывал это с приподниманием выходного напряжения делителя базы.

у нас уже есть, это незашунтированный конденсатором резистор в эмиттере, но, как видим, мало его.

Это ООС по напряжению.
Что сказал пока не понимаю, вычитал. А Маэстро рассматривал ООС по току, когда есть только верхний резистор делителя базы. В этом случае как я понял установка рабочей точки идет посредством установки базового тока. Резистор в эмиттере видимо устанавливает напряжение, поэтому ООС по напряжению.

Так, может быть, сразу двух зайцев одним резистором, а?

В какое место зайцев его включать?
Пробовал в базу, пробовал с К на Б, не получается.

Ну а кто сказал, что каскад должен быть непременно один?

Надо завершить с одним. Или что, пришло время?

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3612610#p3612610"]Вот как раз, вторя теория у меня родилась позже, это экспоненциальная функция Эберса - Молла (Уравнение для p-n перехода то Шокли, почему Эберса - Молла... В чем разница...) и чем выше ток коллектора тем линейнее.[/uquote]Думаете? Зависимость выходного напряжения от входного экспоненциальная, чем выше ток коллектора, тем круче наклон экспоненты. Нет, нас спасут только две вещи.
1. При усилении малых сигналов, амплитуда тока которых много меньше тока покоя, нелинейность окажется незаметной.
2. При усилении сигналов, амплитуда тока которых сравнима с током покоя, нас спасёт ООС.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3612610#p3612610"]Так как мы топорно приняли напряжение перехода БЭ = 0.6В а в этой области выход делителя будет модулироваться входным сигналом. В догадках я связывал это с приподниманием выходного напряжения делителя базы.[/uquote]Это вы сейчас о чём?
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3612610#p3612610"]Это ООС по напряжению.[/uquote]Да пёс с ним, как обозвать... ООС у нас уже есть, давайте ей же и воспользуемся. Пока без расчётов. Просто увеличивайте незашунтированный эмиттерный резистор, пока усиление снизится, скажем, до десяти. После этого подайте на вход сигнал в десять раз больше, чем он был раньше. И сравним то, что там получится, с той кривулиной, что мы уже видели.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3612610#p3612610"]Что сказал пока не понимаю, вычитал. А Маэстро рассматривал ООС по току, когда есть только верхний резистор делителя базы. В этом случае как я понял установка рабочей точки идет посредством установки базового тока. Резистор в эмиттере видимо устанавливает напряжение, поэтому ООС по напряжению.[/uquote]Мне вот лениво разбираться с терминологией. Но что-то мне подсказывает, что эмиттерный резистор работает датчиком тока эмиттера, который примерно равен току коллектора, а вот если верхний резистор подключать к коллектору вместо питания - то как раз напряжение и снимается. Другое дело, что при активной нагрузке как-то пофиг, по какому параметру ООС.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3612610#p3612610"]В какое место зайцев его включать?
Пробовал в базу, пробовал с К на Б, не получается.[/uquote]Первый заяц - увеличение входного сопротивления каскада. Второй заяц - улучшение линейности выходного сигнала. Того и другого я предлагаю убить всего лишь увеличением раз в двадцать эмиттерного резистора, который сейчас 230 Ом. Не забудьте другой уменьшить, чтобы режим не изменился.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3612610#p3612610"]Надо завершить с одним. Или что, пришло время?[/uquote]Я думаю, не надо, смысла нет. Мы уже упёрлись в ограничение - не получается одновременно и усиление обеспечить, и входное сопротивление. Если всё-таки хотите попробовать сделать с одним - пробуйте, я отговаривать не буду. Но сам бы не стал.

[Gisteresis]

Я думаю, не надо, смысла нет. Мы уже упёрлись в ограничение

Имел в виду не достижение озвученной задачи а этапы обучения, а именно я знаю что еще есть возможности:
1 разобрать ООС по напряжению в цепи эмиттера (Rэ)
2 разобрать ООС по току (когда нижний резистор делителя отсуствует. А рабочая точка устанавливается подбором верхнего. Ну я так понял рассматривать не будем. Тут понятно переменником найти режим и все.)
3 ООС с К на Б.
4 ООС с К на Б + резистор в базу.

Практически все это озвучено вами. Прохождение этих вариантов приведек к осознанию предела данной схемы, что будет являться логическим завершением знакомства с данным каскадом.
С этим всем я знаком только потому, что это не первая моя попытка освоить расчет и проектирование транзисторных схем.
Вы сделали буквально за неделю то, что долгое время у меня не получалось. Безгранично вам благодарен. Если и дальше освою ОК, потом построим усилитель ОЭ+ОЭ+ОК, потом ОБ поподробнее неосвещенные моменты, ОБ+генератор тока. Это будет предел моих мечтаний. Если вы конечно не против.

Сейчас все сделаю... "пол литра все сделаю..." Шариков
Тут Слабовик платы подогнал надо посмотреть наличие всех деталей...

[mickbell]

А я что? Я ничего. Другое дело, что я ни разу не препод и лекции читать не обучен. Так что - задавайте конкретные вопросы, которые интересны и на которые возможно ответить, а я отвечу, как смогу. Ну или не я, тут много кто может рассказать. Но давайте всё-таки доведём до завершения каскад ОЭ - то есть вам предлагается проверить его в плане нелинейных искажений при увеличенном Rэ, о чём я уже говорил. Мне самому интересно, что получится, а "микрокапить" лениво.

[Gisteresis]

Думаете?

Думаю. Помогает.
Думаю, что на красной зоне линейность больше, чем на зеленой.

Спойлер

Отсюда следует, что Uбэ надо поднять. (я не утверждаю, просто высказал свои мысли)
Об этом я говорил что мы принимаем 0.6, а эта зона как раз получается то не самая линейная.

А вообще кстати какие стандарты аудио сигналов? Вот в моем телефоне, плеере, компьютере, аудио центре... там сигнал с какими параметрами выходит? Допустим я разрабатываю усилитель для... перечисленного в общем.

И сравним то, что там получится, с той кривулиной, что мы уже видели.

Спойлер

Все, Hi-Fi...
КУ=10
Так выпрямляется вообще говоря и просто при снижении усиления.

а вот если верхний резистор подключать к коллектору вместо питания

Верхний резистор базового делителя подключить к коллектору?
Не понял мысль про датчик тока и что там снимается с коллектора.

Спойлер

не обучен

Не страшно. Разберемся.

отвечу, как смогу

А я пойму как смогу.

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3614311#p3614311"]Думаю, что на красной зоне линейность больше, чем на зеленой.[/uquote]А вы растяните красную зону пропорционально. Тогда и бОльшая линейность, вероятно, окажется фикцией.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3614311#p3614311"]А вообще кстати какие стандарты аудио сигналов? Вот в моем телефоне, плеере, компьютере, аудио центре... там сигнал с какими параметрами выходит? Допустим я разрабатываю усилитель для... перечисленного в общем.[/uquote]Лучше нагуглите, я их давно забыл, да и изменились они, вероятно.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3614311#p3614311"]Все, Hi-Fi...
КУ=10
Так выпрямляется вообще говоря и просто при снижении усиления.[/uquote]Ещё не хи-фи. А снижение усиления за счёт чего - уж не за счёт ли обратной связи?
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3614311#p3614311"]Верхний резистор базового делителя подключить к коллектору?[/uquote]Ну да. Незашунтированный эмиттерный резистор убрать. Номиналы делителя пересчитать под новое напряжение (не 12, а 7.2 В).
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3614311#p3614311"]Не понял мысль про датчик тока и что там снимается с коллектора.[/uquote]Ну попробую объяснить, как я сам это понимаю. Вот как в последней схеме: что является сигналом, который подаётся на вход как обратная связь? Очевидно, что напряжение на коллектор, оно подаётся через верхний резистор делителя. А в прошлой схеме как было? Сигналом обратной связи был ток эмиттера, он вызывал падение напряжения, которое через эмиттер прикладывалось к переходу Б-Э. С другой стороны, в прошлой схеме к переходу база-эмиттер прикладывается разность напряжений - входного (оно подаётся на базу) и снятого с эмиттерного резистора (оно подаётся на эмиттер), а в этой - что входной сигнал, что сигнал ОС с коллектора через верхний резистор делителя - оба подаются в базу в виде токов. Так что ХЗ, кто тут прав - я или я.
И на закуску - небольшое замечание. Когда делают ООС, подключая базовый резистор к коллектору, делитель обычно не делают, обходясь только этим резистором, да и эмиттер соединяют с общим проводом сразу, без RC. Попробуйте так. Базовый резистор подберите так, чтобы без сигнала на коллекторе было 6.2 В (среднее между напряжениями насыщения и питания).

[Gisteresis]

Ещё не хи-фи

Профессор это ноу хау!
Нет коллега, это хау ноу

А снижение усиления за счёт чего - уж не за счёт ли обратной связи?

Брррр уже не помню, что я там крутил. Да и эмиттерный резистор крутил и наоборот пробовал коллекторный меньше эмиттерный больше, ставил связь с К на Б (ООС)...

[VT1]

Посмотрел самое начало.[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3609235#p3609235"]каскад с ОБ[/uquote]Это значит, что сигнал должен подаваться между эмиттером и базой, а снимается между коллектором и базой, т.е. база ОБЩАЯ и для входа и для выхода.
Отсюда и название схемы "каскад с общей базой".
Теперь в соответствии с этими условиями составляем схему.
Я вашу исправил добавив конденсатор.



Вот эта "исправленная" схема как раз соответствует тому, что вход для сигнала это эмиттер база, а выход коллектор база.

Второй вариант схемы с ОБ, это применение двух источников напряжения.



Каскад с ОБ охвачен параллельной 100% ООС по току, которая уменьшает входное сопротивление и увеличивает выходное, в отличии от схемы с ОК, где действует последовательная 100% ООС по напряжению, которая увеличивает входное сопротивление и уменьшает выходное.
В общем случае входное сопротивление зависит от того, накая ООС по входу, последовательная или параллельная, а выходное сопротивление зависит от способа снятия ОС с выхода.
Например, параллельная по входу и последовательная по выходу и т.д.
Это кратко, время 5 утра, а если углубляться в виды ООС в каскадах, то до вечера хватит.

Отрицательной чертой схемы с ОБ, несмотря на наличие внутрикаскадной ООС, остается ее потенциальная неустойчивость. В ней же кроме ООС действует еще и ПОС через хотя бы и маленькую, но существенную емкость на ВЧ между эмиттером и коллектором, что на ВЧ бывает достаточно для самовозбуждения.
Также недостатком является и относительно узкий динамический диапазон.

[Gisteresis]

А вы растяните красную зону пропорционально. Тогда и бОльшая линейность, вероятно, окажется фикцией.

Спойлер

Сделал наложение специально немного неточным, чтобы видеть что функция на обоих участках имеет одинаковый рост.
Но оно и понятно

Т.е. имеет везде одинаковый рост ускорения.
Как то я это не сразу понял.

В даташитах как обозначен параметр "обратный ток эмиттерного перехода". Нашел только в отечественных. Взял с КТ315 = 50 мкА.

Ну да. Незашунтированный эмиттерный резистор убрать. Номиналы делителя пересчитать под новое напряжение (не 12, а 7.2 В).

Что то или я после работы туплю или что то не то

Спойлер

Почему 7.2В?
Напряжение насыщения 1.2В
Uэ выбираю = 1В
(12+1.2+1)/2=7.1В
Я вообще правильно соединил?
Сигнал опять уменьшил в 10 раз. Сейчас он 0.05В

Джин, обожди с ОБ, дойдем.

[mickbell]

Предлагаю сначала убрать лишние детали. Здесь это эмиттерные резистор с конденсатором и нижний резистор базы. А потом посмотрим, что дальше делать будем. Пока что у вас тут наблюдается перегруз, так что перед изменением схемы можете глянуть, что будет, если входное напряжение уменьшить раза в два. Чисто из спортивного интереса. Всерьёз исследовать эту схему именно в таком, как она есть, виде, наверно, нет смысла.

[Gisteresis]

что будет, если входное напряжение уменьшить раза в два

График встал на место. Нелинейность жуткая. Верхняя планка сильно растянута. Что и ожидалось.

Предлагаю сначала убрать лишние детали.

Спойлер

(12+1.2)/2=6.6В

[mickbell]

А давайте попробуем параллельно резистору коллектор - база подсоединить последовательную RC-цепочку (этим мы введём дополнительную ООС по сигналу). Резистор килоомов двадцать, конденсатор сами прикиньте. Усиление должно уменьшиться, линейность - наоборот, возрасти. Или можно, даже лучше попробовать другой вариант увеличения коэффициента обратной связи - последовательный со входом резистор, пусть будет тоже 20 кОм.

[Gisteresis]

А давайте попробуем параллельно резистору коллектор - база подсоединить последовательную RC-цепочку

Давайте.

Спойлер

Это лучшее, что получилось.

даже лучше попробовать другой вариант увеличения коэффициента обратной связи - последовательный со входом резистор, пусть будет тоже 20 кОм.

Чего, с каким входом

****************

Вот так?

Спойлер

Резистор КБ 7 МОм. Если дальше увеличивать сильно проявляется нелийность.

[mickbell]

Хреново получилось. Убираем нафиг эту цепочку, ставим резистор последовательно с конденсатором C1, номиналом 20 кОм.

[Gisteresis]

Уже поставил, в предыдущем сообщении.

[mickbell]

Ага, всё правильно... почти всё. Вам эта схема не напоминает инвертирующий усилитель на ОУ? 7 МОм в ОС, 20 кОм на входе, усиление получается, грубо говоря, 350. Если уж увеличиваете резистор ООС, то и входной - тоже надо бы. Попробуйте его 100 - 200 кОм.

[Gisteresis]

Если уж увеличиваете резистор ООС, то и входной - тоже надо бы. Попробуйте его 100 - 200 кОм.

Попробовал.
Резистор КЭ двигает сигнал вверх вниз. Базовый задает усиление.

Спойлер

Задание кстати не выполнено? КУ=100, входной резистор в базе = 100k.

Так полагаю с однотранзисторным каскадом ОЭ все? (Только расчеты в некоторых местах опущены. Я люблю расчеты. )
Правда не все моменты понял, что мы пытались добиться параллельной RC цепочкой резистору БК.

Значит биполярный транзистор управляется все же напряжением БЭ. Везде написано, что Биполяр управляется током, а полевик напряжением.

Вам эта схема не напоминает инвертирующий усилитель на ОУ?

Да, есть такая аналогия.
Думаю, что это будет справедливо для любого усиливающего устройства.

7 МОм в ОС, 20 кОм на входе, усиление получается, грубо говоря, 350.

Маэстро в этом моменте тоже неправильно сказал. Он наоборот резисторы сказал, но написано правильно.
Маэстрам можно.