Каскад с ОБ

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Аватара пользователя
Ivanoff-iv
Друг Кота
Сообщения: 7077
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Откуда: Сердце Пармы

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Ivanoff-iv »

точно! :facepalm: из 100мка со входа в эмиттер, часть уйдёт виэмиттерный резистор, часть в базу и распределится там, от того что осталось и вышло на коллекторе часть отщепится на Rк и только остаток пойдёт в нагрузку... (резистор, он и для постоянки резистор и для переменки резистор! :) ).
Для тех, кто не учил магию мир полон физики :)
Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
Реклама
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

Между тем, входное сопротивление ОБ-каскада будет рассчитываться так:

Rвх = Rбэдиф / h21э

То есть фактически КЗ по переменке. Логические и математические рассуждения, стоящие за этой формулой такие:

1) Входное переменное напряжение прикладывается к переходу база-эмиттер (вверх ногами причём), поэтому Uвх = - Iб Rбэдиф
2) Входной ток равен току коллектора с обратным знаком Iвх = - Iк
3) Ток коллектора связан с током базы всем известно как: Iк = h21э Iб
4) Подставляем все эти соотношения в формулу для входного сопротивления Rвх = Uвх / Iвх и получаем искомую формулу.

Изображение

Надо заметить, что через эмиттерный резистор переменный ток не течёт с точностью до величины 1/h21э (вернее даже с точностью до величины Rвх / Rэ, которая может быть ещё меньше).
Реклама
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

А можно разжевать вот это Rвх = Rбэдиф / h21э, Rбэдиф что это?
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

Rбэдиф — это дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер. То есть отношение небольшого приращения напряжения к вызванному им приращению тока.

Rдиф = dU / dI

Используется при малосигнальном анализе нелинейных цепей, коим является транзистор.

Например, если некая нелинейная система имеет ВАХ, описываемую формулой квадратичной параболы:

I = k U^2

то дифференциальное сопротивление будет рассчитываться так:

dI = 2 k U dU
Rдиф = dU / dI = 1 / (2 k U)

Надо заметить что дифференциальное сопротивление является функцией напряжения на нелинейном элементе (или функцией тока — как удобнее).

Добавлено after 37 minutes 37 seconds:
И раз уж зашёл разговор про дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер, то неплохо было бы его прикинуть исходя из соображения, что этот переход является идеальным диодом.

Уравнение Шокли для идеального диода:

I = Is (exp(U / Uт) - 1)

где I и U — ток и напряжение диода, соответственно; Is — ток насыщения (ток, текущий через диод, при приложении запирающего напряжения обратной полярности); Uт — температурный потенциал. Дифференцируя получаем:

dI = Is exp(U / Uт) dU / Uт

Пренебрегая единицей в уравнении Шокли (которая имеет значение только при нулевых и отрицательных напряжениях, когда диод закрыт) и деля второе уравнение на первое получим:

dI / I = dU / Uт

При этом экспонента и неизвестный нам ток насыщения удачным образом сокращаются. Выражаем:

Rдиф = dU / dI = Uт / I

Температурный потенциал диода Uт выражается формулой, в которой только температура не является фундаментальной постоянной (на самом деле там ещё есть коэффициент неидеальности, но забьём на него):

Uт = k T / e

где k — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура (которая в Кельвинах) и e — заряд электрона в кулонах. Для комнатной температуры температурный потенциал равен приблизительно 26 мВ. Так что дифференциальное сопротивление диода равно:

Rдиф = 26мВ / I

При токе базы 10 мкА это будет 2,6 кОм, что довольно много. Сам удивляюсь.

Надо заметить, что при достаточно больших токах полученное сопротивление будет мало, и в игру вступит последовательное активное сопротивление областей диода, связанное с тем, что полупроводник имеет конечную проводимость. Это сопротивление не будет зависеть от напряжения или тока, но будет экспоненциально (полупроводник же!) зависеть от температуры, причём с ростом температуры будет падать.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

[uquote="Defl",url="/forum/viewtopic.php?p=3430298#p3430298"]IRэ = (Iб+Iвх)+ (Iб*h21э)+Iвх)[/uquote]

Ну нифигасе, физико-математическая выкладка, а я тут со своей криво-убогой формулой лезу. Мне аж свои примитивные вопросы задавать перехотелось :)

Добавлено after 9 hours 9 minutes 37 seconds:
Из 100мкА через базу пройдё 1мкА именно этот ток вызовет падение напряжение на переходе Б-Э и именно по этому усиление по напряжению будет не большим?
Реклама
Аватара пользователя
Ivanoff-iv
Друг Кота
Сообщения: 7077
Зарегистрирован: Пт ноя 11, 2016 05:48:09
Откуда: Сердце Пармы

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Ivanoff-iv »

нет, усиление по напряжению в этой схеме какраз большое.
Для тех, кто не учил магию мир полон физики :)
Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
Реклама
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

Вход 100мкА. Когда транзистор приоткроется он вытянет из коллектора (99мкА) ток почти такой же как и в эмиттере, но поскольку сопротивление Rк больше чем Rэ, усиление по напряжению будет равно Кu=Rк/Rэ?
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

Это не правильно. Defl, какая общая формула для коэффициента усиления?
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

Кu=Rк/re, re - сопротивление эммитерного перехода?
Ku=Uвых/Uвх - общее
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

[uquote="Defl",url="/forum/viewtopic.php?p=3431135#p3431135"]Ku=Uвых/Uвх - общее[/uquote]Отлично. Теперь добавьте в систему эту формулу:

Uвых = - Iк Rк

А так же формулы, что я писал выше при выводе входного сопротивления, и найдите из этой системы правильную формулу.
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

Ku = Iк Rк / Iб Rбэдиф
Rдиф = 26мВ / Iб
Ku =Iк Rк / 26мВ
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

Ku = Uвых / Uвх
Uвых = - Iк Rк
Uвх = Iвх Rвх
Iвх = - Iк
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

Кu = - Iк Rк / - Iк Rвх
в свою очередь Rвх = Rбэдиф / h21э а Rдиф = 26мВ / Iб 
Верно?
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

Нет. После "в свою очередь" выкинуть.
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=3430410#p3430410"]не мы инжектируем, а транзистор сам тянет сколько ему надо чтобы накормить Rэ[/uquote]

Что то эта фраза... "тянет" это же направление тока от коллектора к эмиттеру имеется введу?не стыкуется с изображением? запутался нафиг?!
Вложения
Каскад с общей базой.png
(6.37 КБ) 336 скачиваний
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

[uquote="Defl",url="/forum/viewtopic.php?p=3432497#p3432497"]не стыкуется с изображением[/uquote]Тянуть можно и отрицательный ток. Стрелкой на схемах указывают лишь положительное направление.
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

C напряжением то понятно. А вот с током... А ток покоя коллектора случаем не равен току покоя базы???
Если токи покоя равны тогда всё складывается, тогда понятно отсутствие усиления по току!
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

1) Я писал не про напряжение, а про направление. Направление тока.

2) Ток коллектора равен току базы умножить на h21э. И не важно ток ли это покоя, полезного сигнала или же полный.

3) Усиление по току отсутствует потому что один и тот же ток полезного сигнала течёт как через вход, так и через нагрузку.
Defl
Грызет канифоль
Сообщения: 252
Зарегистрирован: Вс май 20, 2018 19:09:06

Re: Каскад с ОБ

Сообщение Defl »

Ндаа, меня предупреждали что ОБ самый проблемный для понимания...
Ток коллектора 2мА, ток базы 200мкА, входной сигнал 100мкА, проходя через коллектор "что один и тот же ток полезного сигнала течёт как через вход, так и через нагрузку" через нагрузку потечёт сумма тока 2мА плюс что было на входе 100мкА и того в нагрузке 2,1мА... На входе 100мкА на выходе 2,1мА ну нифигасе нет усиления?!
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Каскад с ОБ

Сообщение B@R5uk »

А вы точно не путаете полный ток, ток покоя и ток полезного сигнала?
Ответить

Вернуться в «Теория»