Расчет транзисторных схем.

[mickbell]

Ну да, в Хоровице-Хилле. Толмач напутал чего? Оригинала нет у меня, сравнить не с чем. Да и лениво.
Знаете, как можно поступить? Найдите в даташите на ваш транзистор картинку зависимости коллекторного тока от напряжения на базе, возьмите на ней несколько точек, и по каждой определите этот самый Iнас. Если значения более-менее совпадут, то берёте среднее и пользуетесь им. Не лениво сделать такое?

[Gisteresis]

Вот, разобрался более менее с галиматьей, которую выдает Maple. Вроде стало читаемо. Даже не знаю что лучше MathCAD или Maple... один хрен.
Файлы прикрепил.
Ну подросло немного rэ. Ничего катастрофического не произошло. Но было интересно.

Знаете, как можно поступить?

А что, можно попробовать для общего развития.

ПС: Никто не знает как в микрокапе задать значения нумерации элементов, чтобы он их постоянно не менял?

[mickbell]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3618090#p3618090"]А что, можно попробовать для общего развития.[/uquote]Попробуйте. Потому что напряжение база-эмиттер тоже зависит от температуры. При малом значении эмиттерного резистора (как у вас) влияние температуры на режим, я думаю, должно быть заметным. Вот и проверим.

[Gisteresis]

2n5551
https://static.chipdip.ru/lib/222/DOC000222325.pdf

Что то фигня какая то.
Столбец Iоэ есть вычисленный обратный ток эмиттера.
Мега сильно зависит от температуры и от Iк, Uбэ.

Без ответа остался вопрос почему бета участвует в расчете входного сопротивления Rвх=h21(rэ+Rэ)
Но теперь понятно, что сигнал усиливается до тока эмиттера прежде чем попасть на (rэ+Rэ).

[mickbell]

Ну раз фигня получилась, то и не будем ей заниматься. Отрицательный результат - тоже результат. Расчёты вроде все разобрали. Или ещё не все?

[Gisteresis]

Что с выходным сопротивлением? Его оценивать по Rк?

Дальше, ОК? Этих знаний хватает чтобы сделать расчет. Там есть какие то примудрости?

ПС: Сейчас, я оформляю пройденное в читаемый вид на память.

[mickbell]

Сначала глянем в даташит - хотя бы в тот же, на 2N5551... да ну, так неинтересно, никаких выходных характеристик. Если бы они были, то по наклону графика тока коллектора от напряжения можно было бы определить сопротивление, но - нету, так что принимаем его более-менее бесконечным, тогда выходным сопротивлением считаем сопротивление коллекторного резистора.
В схеме ОК можно прикинуть коэффициент усиления (скорее, ослабления) по напряжению: ток нагрузки меняет падение на эмиттерном переходе, соответстенно, выходное напряжение снижается. А можно этого не делать, ибо ловля блох. А больше там и делать-то нечего.

[Gisteresis]

Да, вот я что то такое читал "эффект Эрли". Наклон кривых, сходящихся в точке "напряжение Эрли". Как бы мы искали сопротивление? Выбрали бы 2 точки на кривой с равным базовым током. Между ними это типа дельты приращений напряжения и тока. Ну соответственно dU/dI=R.

В схеме ОК

Хорошо, сейчас посчитаю все...
**********************

Спойлер

При нагрузке например 500 Ом нижнюю полуволну срезает.

КУ будет равен отношению Uвхода/Uвыхода
А они будут различаться на величину Uбэ, так что КУ будет меньше единицы. Примерно единица, при условии что напряжения больше хотя бы на порядок.
В данной схеме 5,4/6,3=0,857

[HochReiter]

Где на рисунке 5.4 и 6.3 ?

[Gisteresis]

Это в расчете.
Должно точно совпадать с симуляцией?
Расчет перепроверил несколько раз, не знаю что там может быть не верно.

[HochReiter]

Ошибка в формуле КУ=Uвыхода/Uвхода. (UвходаUвыхода считаю опечаткой и внимания не обращаю) По такой формуле КУ схемы с общим эмиттером Uк/Uб = 4--6, никак не больше. Заменить U на u т.е dU - и всё будет в порядке.

[Gisteresis]

UвходаUвыхода считаю опечаткой и внимания не обращаю

Так и есть. Думал и считал как вы сказали а написал наоборот

КУ схемы с общим эмиттером

Схема с общим коллектором, сигнал снимается с Э.

Расчет то я правильно сделал? Але народ

[HochReiter]

Общий эмиттер я привёл для примера, чтобы нагляднее было видно, что формула неверна. Сигнал - не напряжение, в режиме молчания какие-то не равные нулю напряжения присутствуют. Сигнал - изменение напряжения. Uбэ - разность напряжений, а не изменений напряжений, в расчёте КУ участия не принимает. Примерно так же, как не принимает напряжение питания в расчёте входного сопротивления делителя.

[Gisteresis]

Вообще я про правильность расчета номиналов каскада. Выше был файл расчета прикреплен. Если он неправильный дальше там чего то считать бессмысленно.

Сигнал - не напряжение

Ну да, для входного напряжения относительно нуля
Uвых/Uвх = URэ/(Uбэ+URэ) < 1
А для сигнала dUвых/dUвхода = КУ по смыслу то тоже самое. Коэффициент же тот же получится.

[HochReiter]

Из вашего расчёта: "Потенциал базы Uб := Uэ + 0.6 + Uзпд"
Uзпд=const, 0.6 = const.
dUб = dUэ, КУ=1. В первом приближении оно так и есть.

[Gisteresis]

0.6 я пытался выше рассчитать, но как выяснилось в даташитах нет обратного тока эмиттера. А если брать от какого то аналога (я взял от КТ315 50*10^-6А) то получаются неадекватные значения. Получалось 0.028В. Поэтому ничего не осталось как оставить эту константу. А так да, подразумевается ее дифференциал.
И в выражении dUб = dUэ, КУ=1 подразумевается что выражение только стремится к равенству а КУ стремится к единице. Но не равны.

Остальное то верно? Меня беспокоит верно ли я рассчитал номиналы.

[HochReiter]

Сопротивление нагрузки R10=500 Ом в расчётах как-то учитывается? Из каких соображений выбран ток покоя?

[Gisteresis]

Нагрузка 500 Ом участвовала только в симуляциях. Когда мало кОм ставишь срезается нижняя полуволна, выше говорил. Но оно и понятно, сопротивление в цепи эмиттера становится меньше. Тут непоняно утверждение о том, что ОК работает на низкоомную нагрузку.
Ток покоя от балды взят, так как критериев по его выбору не знаю.

Эти детали пока непонятны. Как например поступать если я ОК хочу поставить после ОЭ расчитанно ранее, чтобы получить примитивный УЗЧ.

[VT1]

[uquote="Gisteresis",url="/forum/viewtopic.php?p=3619648#p3619648"]Тут непоняно утверждение о том, что ОК работает на низкоомную нагрузку.[/uquote]Это относится только к случаю малого сигнала.
Не зря же разделяется расчет каскада в режиме малого сигнала и режиме большого сигнала.
Практические результаты можно здесь посмотреть.
https://www.radiokot.ru/circuit/analog/games/24/

Хотелось, что бы выходное сопротивление было по меньше. Не долго думая поставил на выход эмиттерный повторитель. На выходе опять получил практически то же напряжение, т.е 1 вольт.



Стал проверять выходное сопротивление. К моему разочарованию при подключении на выход резистора порядка нескольких сотен Ом сигнал стал обрезаться снизу. При этом на коллекторе первого транзистора никаких искажений не было. Стал уменьшать входной сигнал. В конце концов оказалось, что выходное сопротивление этого усилителя всего несколько десятков Ом, но выходное напряжение при этом не должно превышать величины 0,1 вольта.
Т.е. при полной нагрузке усилитель усиливает в пять раз и входное напряжение при полной нагрузке не должно превышать 20 мв. В этом случае получаем на выходе 0,1 вольт неискаженного сигнала.

[HochReiter]

Тут непоняно утверждение о том, что ОК работает на низкоомную нагрузку.

Работает в меру своих возможностей. Сравните с ОЭ: в обеих схемах подсоедините нагрузку (через разделительный конденсатор, конечно, чтобы не изменять режим по постоянному току) И посмотрите, насколько меняется из-за нагрузки выходной сигнал в схемах ОЭ и ОК. Утверждение сразу же станет понятным. НО: как уже говорили, сигнал должен быть достаточно малым, чтобы транзистор не вылетел в аут (насыщение или отсечка)

Ток покоя от балды взят, так как критериев по его выбору не знаю.

Ток через транзистор не может быть меньше нуля. Отрицательная полуволна сигнала - не более 100 мкА, на нагрузке 500 Ом это 50 мВ. Если не предполагалось иметь дело с бОльшими сигналами, то всё в порядке