Каскад с общим эмиттером.

[dimitriy91]

усилитель-"Каскад с общим эмиттером ". Нужно усилить звуковой сигнал Ku=(15-20), напряжение питания 12 В, транзистор не имеет значения. Входной сигнал с плеера или звуковой карты(если честно пытался замерить сколько вольт выходит из звуковой или плеера мультиметром, так и не понял (0.5-0.), как узнать???). Как устроен транзистор имею широкое представление -со всеми его токами утечки, тепловыми и обратными.Но увы это не помогает разобраться с этим каскадом(уже долго бьюсь).

[vgg60]

Если неизвестно выходное напряжение плейера и никак не определена требуемая выходная мощность усилителя, то о каком коэффициенте усиления может идти речь? Ну ладно, это можно урегулировать. Но, я полагаю, необходимо сделать переносное устройство, питаемое от батарей. Значит, требуется экономичность. А на одном транзисторе можно сделать только усилитель класса А, то есть, с довольно большим током покоя. О какой экономичности может идти речь в этом случае? Если на выходе предполагается динамик 6,5 Ома, то коэффициент усиления по напряжению однотранзисторного усилителя будет мизерным и вряд ли достигнет даже десяти. Считать лень, но, навскидку, именно так.
Попробуйте более чётко определить цель своих попыток: либо нужен усилитель для плейера - тогда надо купить микросхему, скажем, TDA2822 либо LM386 (для монофонического усилителя) и спаять усилитель по схеме из даташита. Либо есть цель научиться рассчитывать режимы работы транзисторного каскада и, в перспективе, его усилительные свойства. Тогда начинать надо с чтения нормальной книжки (Хоровица и Хилла, например) и попыток посчитать режимы работы транзистора в разных схемах включения и так далее. Только потом можно обдумывать пути повышения выходной мощности усилителя... Только поняв суть, можно будет делать какие-то выводы и предположения. Тогда должно пропасть желание сделать однотранзисторный усилитель мощности в режиме А. И это будет самостоятельное осознанное понимание.

[dimitriy91]

Последний вопрос, в документации к транзисторам h21=40-140 (для примера). Как правильно выбрать из этого интервала????

[vgg60]

Последний вопрос, в документации к транзисторам h21=40-140 (для примера). Как правильно выбрать из этого интервала????

Никак. Правильно рассчитанная схема должна выдавать нужные параметры во всём диапазоне допустимых значений паспортных параметров транзисторов. Именно поэтому ни в коем случае нельзя пользоваться для расчётов какими-то непонятными кривулинами из непонятно каких справочников, снятых непонятно для каких транзисторов. Все эти методы расчёта с помощью графиков пришли из ламповых схем. Во-первых, радиолампы имеют гораздо меньший разброс параметров. Во-вторых, количество радиоламп в среднем устройстве было невелико, а также разрабатывалось и выпускалось не так уж много ламповых устройств. Причём, бОльшая часть этих устройств имела военное назначение. И там вполне можно было себе позволить тратить любое время на разработку, лишь бы устройство работало правильно и надёжно. Сейчас разрабатывается и выпускается в сотни и тысячи раз бОльшее количество разнообразной аппаратуры на транзисторах и микросхемах. Причём, количество транзисторов в каждом устройстве измеряется не десятками, а сотнями и тысячами. В микропроцессорах и памяти даже не тысячами, а десятками и сотнями миллионов. Как рассчитывать такие устройства графически? Читайте нормальные книги и думайте. Всё станет ясно, рано или поздно.

[dimitriy91]

огромное спасибо, мне ваша фраза понравилась -про "советские газеты"

[vgg60]

огромное спасибо, мне ваша фраза понравилась -про "советские газеты"

Это не моя фраза. Авторство я там привёл.

[rustot]

Последний вопрос, в документации к транзисторам h21=40-140 (для примера). Как правильно выбрать из этого интервала????

опираться на минимальный. а схема должна быть построена так, что от h21 не зависит ничего кроме коэффициента нелинейности. заложились на 1% нелинейности при h21=40, построили схему, окажется 140 - ну будет бонус в виже 0.2% нелинейности а другие параметры схемы никак не поменяются

схемы, напрямую зависящие от h21э, делали полвека назад исключительно вынужденно, ввиду его малости. жертвуя технологичностью, независимостью схемы от разброса параметров чтобы уменьшить число каскадов

[Соник]

Открывание транзистора происходит, при достижении потенциала на базе, вследствии протекания тока базы. Для кремниевых Uб= 0,65 В (берем 0,7), для германиевых 0,2 В. Тогда Ваш расчет должен быть:I=(5-0,7)/0.0004=10750ом=10,75к (ближайшее значение из ряда Е24 11к)

Базовые резисторы таким способом можно рассчитывать для биполярных транзисторов обоих проводимостей?
Базовый резистор всегда берётся ближайшим по номиналу БОЛЬШИМ расчётного?
И ещё, почему вы считает сопротивление, а пишете I=...=10,75к?

I=(5-0,7)/0.0004=10750ом=10,75к

Вопросы не только по каскаду с ОЭ, а по всем методам подключения биполярных транзисторов (специально уточнил, а то модеры перенесли мой пост из другой темы).
Накидал схемку:

[Света]

...накидал схемку:

Это схемы ключа и резистор в базе в этих схемах играет ту же роль, что и резистор для светодиода.

[Соник]

Это я знаю, можно ответы на мои вопросы?

[rustot]

Вопросы не только по каскаду с ОЭ, а по всем методам подключения биполярных транзисторов (специально уточнил, а то модеры перенесли мой пост из другой темы).
Накидал схемку:

левая верхняя полный эквивалент правой нижней, правая верхняя - левой нижней.

в верхних схемах управляющее напряжение подается относительно питания а не относительно общего провода, что непривычно и потому неудобно для рассмотрения. когда pnp были более распространены, то и схемы рисовали с общим проводом на плюсе и минусовым питанием, чтоб не рассматривать ее кверх ногами

левая ниижняя - с ростом напряжения Uбэ сопротивление перехода резко убывает и становится практически нулевым, потому резистор базы является обязательным. без него при напряжении 0.6в тока базы нет, 0.7в ток 0.1ма, 0.8в ток 1а и транзистор сгорает. резистор выбирается из расчета что (Uвхmax-0.7)/Rб < Iбmax. 0.7 - 'типичное' падение на переходе кремниевого транзистора, может быть и 0.6 и 0.8

правая нижняя - тут резистор базы не обязателен, поскольку в наличии обратная связь - когда вы поднимаете напряжение на входе, увеличивается ток через Rэ, увеличивается Uэ и Uбэ остается прежним, то есть Uэ следит за Uб так, чтобы Uбэ оставалось на нужных 0.7в. Rб нужен только если нужно искуственно ограничить ток на выходе, то есть чтобы он не мог достигнуть Uпит/Rэ.

[Соник]

(Uвхmax-0.7)/Rб < Iбmax.

Что значит "меньше максимального тока базы"?

Добавлено:
Подумал-подумал, наверное имеется ввиду максимальный базовый ток из справочника по конкретному транзистору?

А ток базы: I базы = I коллектора / h21э ?

[rustot]

в режиме ключа, когда транзистор в насыщении, h21э раз в 10 снижается, поэтому если коммутируете 1А транзистором с паспортным h21э=100, то нужно закладываться на ток базы 100ма. если управляющий сигнал 5в, то сопротивлениена базе должно быть (5-0.7)/0.1 = 43 ом.

если же по второй схеме (эмиттерный повторитель), когда нагрузка находится на эмиттере, транзистор в насыщение не уходит, Iэ = (Uб-0.7)/Rн, Iб = Iэ/h21э = (Uб-0.7)/(Rн*h21э) = 4.3/2100 = 2ма, ток дополнительно резистором ограничивать не нужно. Rб нужно только в случае когда вы сопротивление нагрузки не знаете (или знаете что оно слишком мало) и хотите его ограничить. тогда как и в первом случае подбираете Rб так чтобы не превысить максимальный ток в случае если сопротивление нагрузки упадет до 0

[Соник]

По схемам во вложении:
Нагрузка 21 Ом, следовательно ток = (5-0,7)/21 = 205 мА.
По справочнику - http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/KT8.html
по току подходит КТ814 с любой буквой?

в режиме ключа, когда транзистор в насыщении, h21э раз в 10 снижается, поэтому если коммутируете 1А транзистором с паспортным h21э=100, то нужно закладываться на ток базы 100ма. если управляющий сигнал 5в, то сопротивлениена базе должно быть (5-0.7)/0.1 = 43 ом.

Тогда ток базы КТ814 I базы = I коллектора / h21э = 205/ 3 = 68,3 мА (минимальный h21э указан 30, из цитаты выше берём его в 10 раз меньше) ?

R=(5-0,7)/0,069А = 62,3 Ом.
Берём резистор 62 или 68 Ом?

[Maks]

Вот внизу этой темы.



И будет поиск по этой теме где про это уже писали.

[SmarTrunk]

Соник

Наверно, для КТ815-КТ814 можно в ключевом режиме принять h21э=10. Тогда в базу давать около 20мА, при токе нагрузки около 200мА.

С другой стороны, в ключевом режиме остаточное напряжение (насыщения) на коллекторе открытого транзистора может быть где-то 0,2...1 В (и больше, при недостаточном токе базы). Чем меньше ток базы, тем больше будет напряжение насыщения.

Если есть сомнения, так надо включить транзистор и посмотреть, тестером.

[Соник]

С другой стороны, в ключевом режиме остаточное напряжение (насыщения) на коллекторе открытого транзистора может быть где-то 0,2...1 В (и больше, при недостаточном токе базы). Чем меньше ток базы, тем больше будет напряжение насыщения.

Наверно поэтому ток базы специально делают побольше расчётного, чтоб транзистор 100% открылся, или нет?

Если есть сомнения, так надо включить транзистор и посмотреть, тестером.

Замерять падение напряжения на переходе?

[SmarTrunk]

1)Ну конечно, чтобы транзистор 100% открылся.

В этом плане хороши MOSFETы, т.к. их затвор тока не потребляет вообще. Только в момент переключения, и если нужны переключения MOSFETов частые и быстрые, то даже приходится ставить специальные микросхемы - "драйверы." Но по-любому MOSFETу в затвор тоже ставят резистор, в т.ч. чтобы он в момент переключения не спалил выход микросхемы.

2)Замерять не на переходе (на переходе Б-Э и так ты знаешь, сколько будет) а напряжение К-Э, то есть напряжение насыщения. Которое у открытого транзистора (в ключевом режиме) в идеале 0, а в реале 0,2 (отлично)... 1 (приемлемо) вольт. Включив транзистор в ключевом режиме (ты вроде так собирался) - то есть в коллектор нагрузку, а на базу резистор от +питания.

[Соник]

А здесь я правильно в теории считал, ну если не заморачиваться с h21э?

По схемам во вложении:
Нагрузка 21 Ом, следовательно ток = (5-0,7)/21 = 205 мА.
По справочнику - http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/KT8.html
по току подходит КТ814 с любой буквой?

в режиме ключа, когда транзистор в насыщении, h21э раз в 10 снижается, поэтому если коммутируете 1А транзистором с паспортным h21э=100, то нужно закладываться на ток базы 100ма. если управляющий сигнал 5в, то сопротивлениена базе должно быть (5-0.7)/0.1 = 43 ом.

Тогда ток базы КТ814 I базы = I коллектора / h21э = 205/ 3 = 68,3 мА (минимальный h21э указан 30, из цитаты выше берём его в 10 раз меньше) ?

R=(5-0,7)/0,069А = 62,3 Ом.
Берём резистор 62 или 68 Ом?

1)Ну конечно, чтобы транзистор 100% открылся.

Ну а не пофиг тогда какой h21э брать? Возьмём к примеру 10, и все транзисторы КТ814 с любой буквой должны 100% открыться?

[rustot]

Ну а не пофиг тогда какой h21э брать? Возьмём к примеру 10, и все транзисторы КТ814 с любой буквой должны 100% открыться?

ну лишний ток базы тоже лишний ни к чему. допустим мы коммутируем порядка 1А с разным током базы

1) Iб=10ма, Uкэ=1в, транзистор не в насыщении. на базе рассеивается 10*0.7=7мВт, на коллекторе 1*1=1Вт, итого 1.007вт
2) Iб=100ма, Uкэ=200мв, транзистор в насыщении, на базе 70мВт и на коллекторе 200мВт итого 270мВт
3) Iб=300ма, Uкэ=200мы, транзистор в насыщении, на базе 210мВт, на коллекторе 200мВт, итого 410мВт

то есть с током базы лучше перебор чем недобор, но и излишне усердствовать не стоит иначе потери опять растут