Расчет транзисторных схем.

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615148#p3615148"]Попробовал.
Резистор КЭ двигает сигнал вверх вниз. Базовый задает усиление.[/uquote]Всё правильно.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615148#p3615148"]Задание кстати не выполнено? КУ=100, входной резистор в базе = 100k.[/uquote]Да вроде выполнено. Что на вход подавали, сколько милливольт?
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615148#p3615148"][quote="mickbell"]Так полагаю с однотранзисторным каскадом ОЭ все?[/uquote]Наверно. Вроде всё понятно, как надо их обсчитывать?
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615148#p3615148"](Только расчеты в некоторых местах опущены. Я люблю расчеты. )[/uquote]Я тоже. Правильно выполненные расчёты обычно неплохо совпадают с реальностью. Если совпадают плохо - значит, скорее всего, они выполнены некорректно.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615148#p3615148"]Правда не все моменты понял, что мы пытались добиться параллельной RC цепочкой резистору БК.[/uquote]Я тут немного лажанулся. Хотел уменьшить сопротивление ООС по переменке, но этому помешал здоровенный коллекторный резистор: по сравнению с его 56 килоомами какие-то 20 кОм - незаметная мелочь, это потом до меня дошло.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615148#p3615148"]Значит биполярный транзистор управляется все же напряжением БЭ. Везде написано, что Биполяр управляется током, а полевик напряжением.[/uquote]Поскольку в отличие от мосфета в статике у биполярного на входе есть и напряжение, и ток, то по поводу управления его напряжением или током можно считать так, как удобнее в каждом конкретном случае.

[sstvov]

Так полагаю с однотранзисторным каскадом ОЭ все?

До тех пор пока вы нагрузку не подключили. А как только подключите, от вашего 100-кратного усиления может ничего не остаться, потому что выходное сопротивление этой схемы очень велико. Вы выбрали слишком большое сопротивление в цепи коллектора. Можно пропорционально уменьшить все сопротивления тогда выходное сопротивление тоже уменьшится а усиление сохранится.
Считаться усиление в этой схеме по идее должно так же как и всхеме на ОУ, только формула нужна полная, учитывающая и входное сопротивление и выходное и собственное усиление каскада с разомкнутой ООС ... Я пытался её найти как то в инернетах, но не смог, надо книжки перечитывать а там много букв и формулы какие то слишком навороченные, а я давно уже в школу не ходил и мне сложно их понять

[Gisteresis]

Да вроде выполнено. Что на вход подавали, сколько милливольт?

Во всех 3х последних симуляциях 50мВ.
В микрокапе данная строка описывает параметры генератора "DC 0 AC 1 0 Sin 0 0.05 200 0 0 0"
Sin - форма сигнала
0В - базовая линия, относительно которой модулируется сигнал
0.05В - амплитуда сигнала
200 Гц - частота
Остальное все для разных симуляций DC, AC, фазы, начальной фазы колебаний и т.д. (Полностью в этом не разбираюсь).

Вроде всё понятно, как надо их обсчитывать?

Входное сопротивление для последнего случая как считать, Резистор в базе + rэ? 100k+250?

Не могу осознать почему эквивалентное сопротивление делителя считается как параллельное соединение
А так же почему мы раньше считали входное сопротивление как параллельное всех сопротивлений... Надо подумать...

А что с выходным сопротивлением?
Нагрузкой мы всегда считаем коллекторный резистор? То, что присоединено к коллектору?
Просто полагал то, что мы снимаем через конденсатор, вот это есть нагрузка каскада... как вы сказали очередное заблуждение

как удобнее в каждом конкретном случае.

Вот это для меня открытие
Потом еще выяснится, что полевиком можно управлять током Хотя... как рассматривать, чем больше ток, тем быстрее зарядка, тем быстрее растет напряжение на затворе.

И вот еще момент. Концептуальный.
Если перехода КЭ не существует. То нужно мыслить так что ток с К идет на Б а потом с Б идет на Э. Ну с Б на Э еще прибавляется базовый ток?
Поэтому через rэ проходят всегда 2 тока, коллекторный и базовый.
Тогда напряжение КЭ складывается из напряжений КБ+БЭ.
БЭ мало, остальное падение напряжение значит прикладывается к КБ?

И бета когда работает непонятно. Rвх = rэ+h21*Rэ. Почему бета не влияет на rэ?!

Спойлер

только формула нужна полная

Спойлер

Она?
Вывод ее подозреваю довольное громоздкий. Надо ТАУ поднимать по полной программе.

а я давно уже в школу не ходил

Т.е. пока ходил знания впихивали.
Я тоже давно не ходил. Собственно и в меня впихивали пока я не понял что они мне нужны. После этого учеба пошла. Но это произошло уже по большей части в институте. Нам дано все чтобы мы могли заниматься самообразованием.
И на самом деле поднять это ТАУ реально. Там в теории все звенья описаны, их сложение довольно простое, нужно только внимательно записывать. Вот в части описания транзистора какие там звенья выбрать это да надо где то читать.
Было бы желание и воля.

уменьшить все сопротивления

Тогда шумы возрастут, тогда ООС ослабнет.
С транзистором сложнее чем с ОУ, так как все решеня являются неким компромиссом между разными факторами. Освоение этих факторов ведет к пониманию расчета транзисторных схем. ОУ практически идеален, там этого нет. КУ высокий, можно считать бесконечный. Поэтому все формулы тривиальны.

[12943]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615321#p3615321"]Не могу осознать почему эквивалентное сопротивление делителя считается как параллельное соединение
А так же почему мы раньше считали входное сопротивление как параллельное всех сопротивлений... Надо подумать...[/uquote]
Потому, что на средней точке делителя и соответственно на базе - переменное напряжение входного сигнала,
а на всех остальных концах делителя (резистор на плюс питания, резистор на минус питания и эмиттерный резистор) переменного напряжения нет, т.е. для переменного тока они соединены вместе.

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615321#p3615321"]А что с выходным сопротивлением?
Нагрузкой мы всегда считаем коллекторный резистор? То, что присоединено к коллектору?
Просто полагал то, что мы снимаем через конденсатор, вот это есть нагрузка каскада... как вы сказали очередное заблуждение [/uquote]
Всё так и будет, если сопротивление приёмника сигнала много больше, чем сопротивление коллекторного резистора. Наличие/отсутствие конденсатора не имеет значения.
К примеру сигнал подаётся на повторитель с эмиттерным резистором = 50 кОм, тогда сопротивление нагрузки = сопротивлению коллекторного резистора.
Если же следующий каскад такой же, как и первый, а у него входное сопротивление примерно 20 кОм, то сопротивление нагрузки равно параллельному соединению коллекторного резистора и 20 кОм.


[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615321#p3615321"]Хотя... как рассматривать, чем больше ток, тем быстрее зарядка, тем быстрее растет напряжение на затворе.[/uquote]
Именно так и есть. Хотя принципиальной разницы между биполярным и полевым нет. Оба управляются зарядом на управляющем электроде. Полевик при управлении прямым смещением перехода затвор-канал жрёт ток по затвору, так же, как и биполяр.

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615321#p3615321"]И вот еще момент. Концептуальный.
Если перехода КЭ не существует. То нужно мыслить так что ток с К идет на Б а потом с Б идет на Э. Ну с Б на Э еще прибавляется базовый ток?
Поэтому через rэ проходят всегда 2 тока, коллекторный и базовый.[/uquote]
Чтобы разобраться с токами в транзисторе, надо оперировать не условным направлением тока, а рассматривать движение реальных носителей заряда.
Значит начинать надо с эмиттера (источника зарядов), в эмиттере их очень дофига (так намеренно сделано), они притягиваются к эмиттерному переходу прямым напряжением на базе и небольшая часть их пропадает в базе навсегда - это ток базы, но база тонёхонькая, а носителей в ней специально делают мало-мало, поэтому бОльшая часть просачивается сквозь базу, и вот они в коллекторе, а оттуда их откачивает коллекторное напряжение.

[HochReiter]

Не могу осознать почему эквивалентное сопротивление делителя считается как параллельное соединение

Лень рисовать схему самому, нашёл подходящую на бескрайних просторах интернета. http://digteh.ru/Sxemoteh/ShVklTrz/OE/

Входное сопротивление - сопротивление, на которое нагружен источник сигнала. u/i. Как видно из картинки, R2 подключен к источнику сигнала непосредственно (входной конденсатор не в счёт, его сопротивление переменному току мало), а R1 через источник питания схемы. Сопротивление источника питания переменному току, оно же динамическое сопротивление, равно нулю.
Постоянные напряжения и токи несколько затуманивают картину. Ток, протекающий через R1 от источника питания, направлен против тока, Ir1, вытекающего из источника сигнала, суммарное напряжение на резисторе при положительной полуволне входного напряжения уменьшается, что наводит на мысли об отрицательном сопротивлении Но если рассуждать не о токах, а об их приращениях, всё становится понятным.

Нагрузкой мы всегда считаем коллекторный резистор?

Нет, это традиция со старинных времён, когда нагрузкой был громкоговоритель, подключенный через трансформатор к аноду лампы или без трансформатора к коллектору транзистора в схемах с общим катодом или эмиттером соответственно. А если это был не последний каскад, входное сопротивление лампы последующего каскада настолько велико, что не оказывало влияния на режим работы. С тех давних пор и принято называть коллекторный резистор нагрузкой.

Если перехода КЭ не существует

А если существует, то какой? Переходы КБ и БЭ - NP и PN или наоборот, PN и NP, а КЭ - ???

[12943]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615321#p3615321"]И бета когда работает непонятно. Rвх = rэ+h21*Rэ. Почему бета не влияет на rэ?![/uquote]
Правильно: Rвх=h21(rэ+Rэ)

[mickbell]

[uquote="sstvov",url="/forum/viewtopic.php?p=3615315#p3615315"]

Так полагаю с однотранзисторным каскадом ОЭ все?

До тех пор пока вы нагрузку не подключили. А как только подключите, от вашего 100-кратного усиления может ничего не остаться, потому что выходное сопротивление этой схемы очень велико. Вы выбрали слишком большое сопротивление в цепи коллектора. Можно пропорционально уменьшить все сопротивления тогда выходное сопротивление тоже уменьшится а усиление сохранится.[/uquote]Большие номиналы пригодятся для микротоков, при которых шум меньше, а следующим каскадом вполне может эмиттерный повторитель.

[Gisteresis]

Т.е. если один конец резистора взаимодействует с сигналом а другой зафиксирован на некотором напряжении, неважно на каком, важно неизменном, то для переменного сигнала все такие резисторы параллельны?
А если сигнал проходит через него то они последовательны.

КЭ - ???

PP и NN

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615559#p3615559"]Т.е. если один конец резистора взаимодействует с сигналом а другой зафиксирован на некотором напряжении, неважно на каком, важно неизменном, то для переменного сигнала все такие резисторы параллельны?[/uquote]Да, именно так. Но предлагаю этот момент обсчитать. Рассчитываемая схема может выглядеть так: имеется источник напряжения, назовём его питающим, скажем, 5 В, напряжение которого подаётся на делитель из двух резисторов по 10 кОм каждый - понятно, что на средней точке делителя 2.5 В. Теперь возьмём ещё один источник напряжения, который подключим к нижнему резистору делителя - это будет источник сигнала. Задайте ему два значения и произведите расчёт схемы для этих двух случаев: например, возьмите напряжения 2 В и 3 В. В результате расчёта надо получить ток через этот источник - тоже два значения. Входное сопротивление делителя будет отношение разности напряжений источника сигнала к разности токов через него. Я попробую решить в уме... ага, решил, получилось. Мучился недолго.
[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3615559#p3615559"]А если сигнал проходит через него то они последовательны.[/uquote]Это-то понятно интуитивно.

[Gisteresis]

обсчитать

А я все симулирую (отлыниваю от умственной деятельности. Шутка.)

Спойлер

Разница напряжений 3-2=1В. А разница токов через делитель = 0 (200+300=500мкА и 300+200=500мкА)... наверное это разница через резисторы делителя, тогда 100мкА.
1/0,0001=10k

Так значит если база фиксируется делителем (и в ОБ тоже) тогда в дело вступает как вы сказали датчик тока Rэ. И от его изменений меняется Uбэ.

ПС: Все думаю как оформлять изученный материал. Давно пользовался MathCAD. Сейчас открыл для себя Maple... Excel очень не наглядно получается, формул не видно...

[mickbell]

Зачем нам разница токов через делитель? Нам нужна разница токов через источник сигнала. Это ведь именно он "испытывает на себе" сопротивление делителя. Разница напряжений - правильно, 1 В. Разница токов? В одном случае ток вытекающий 100 мкА, в другом - такой же втекающий, разница, значит, 200 мкА. Делим одно на другое, получаем 5 кОм. Что, собственно, и ожидалось.

[Gisteresis]

Так будет зависеть еще от сопротивления нагрузки на которую он работает.

[HochReiter]

Всё вышенаписанное удалено: Mickbell опередил, только у меня было не "зачем", а "нафига"

ЗЫ: для наглядности предлагаю заменить батарейки 2 и 3 В на батарейку 2.5 В и последовательно с ней источник переменного (синус или меандр) напряжения амплитудой 0.5 В. Батарейка будет имитировать входной разделительный конденсатор.

[Gisteresis]

Всё вышенаписанное удалено

Может быть и зря. Как то иначе прочитаешь и понятно.

Нам нужна разница токов через источник сигнала. Это ведь именно он "испытывает на себе" сопротивление делителя.

Ааааааа... вот я прозрел

Спойлер

Если через источник сигнала то тогда ток течет то через верхний резистор то через нижний. Эта разница как раз 100мкА.

Хорошо, а правая часть схемы (транзистор) как то на это влияет? Думаю почти нет, так как ток базы минимален?

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3616837#p3616837"]Хорошо, а правая часть схемы (транзистор) как то на это влияет? Думаю почти нет, так как ток базы минимален?[/uquote]Перестаём уже лениться и в бой. С транзистором в виде 100-килоомного резистора всё то же самое. Считаем токи.
Случай номер один. Uсигн = 3 В, через нижний резистор 10 кОм ток 300 мкА, через "транзистор" 30 мкА; на верхнем резисторе падение 2 В, значит, ток через него 200 мкА. Игого ток через источник сигнала: вытекающий, 130 мкА.
Случай номер два. Uсигн = 2 В, через нижний резистор 10 кОм ток 200 мкА, через "транзистор" 20 мкА; на верхнем резисторе падение 3 В, значит, ток через него 300 мкА. Игого ток через источник сигнала: втекающий, 80 мкА.
Разница напряжений как и была, 1 В, разница токов теперь 210 мкА (не забываем о том, что направление тока сменилось), сопротивление для источника сигнала 4.(761904) кОм. А теперь подсчитаем по правилам параллельного соединения: R = 1/(1/10+1/10+1/100) = 4.(761904) кОм - в точности такое же. Что и требовалось.

[Gisteresis]

Перестаём уже лениться и в бой.

За Эберса... за Молла... ураааааа...
В случае с транзистором.
Если напряжение на базе возрастает, то возрастает Uбэ, следовательно должен увеличиться Iк. В данном случае 1В это наверное вгонит в насыщение. Iк поднимет падение на (rэ+Rэ) так, что будет выполняться закон Эберса-Молла. Установится баланс. На прошлых симуляциях наблюдал.
Транзистор при этом будет отбирать от делителя ток Iб=Iк/h21.

для наглядности предлагаю заменить батарейки 2 и 3 В на батарейку 2.5 В

Это понятно что вокруг точки 2.5В будет вертеться напряжение амплитудой 50мВ.
График тока как то можно в микрокапе наблюдать в режиме осциллогарафа? Не разобрался где нажать...

Если я написал верно, тогда с ОЭ наверное пока все.

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3616861#p3616861"]Транзистор при этом будет отбирать от делителя ток Iб=h21Iк.[/uquote]

[Gisteresis]

Пардон Iб=Iк/h21.

[HochReiter]

Если через источник сигнала то тогда ток течет то через верхний резистор то через нижний.

Ага, и входное сопротивление делителя равно сопротивлению то верхнего резистора, то нижнего )) Нифига! Для сигнала оба резистора соединены параллельно и ток, вытекающий из источника сигнала, течёт через ОБА резистора. Через них же течёт ток, вытекающий из источника питания. Рассуждая о сигналах, а не о режиме работы транзистора, о нём можно временно забыть за ненадобностью, а не высчитывать их сумму. Про метод контурных токов читали?

Эта разница как раз 100мкА.

100-(-100)=200.

[Gisteresis]

Надо подумать обо всем выше сказанном.