Хоровиц Хилл эмиттерный повторитель Опции

[penza2017]

подскажите эмиттерный повторитель усиливает ток но не напряжение
это по Хоровицу
почему то моделирую схему в мультисиме
не выдает усиление по току
нет усиления и по напряжению
или я что то не понимаю
подскажите пожалуйста
если здесь платныая консультация то я огласен заплатить
Хоровиц Хилл том 1 рис 2.6

[agregat]

Эмиттерный повторитель повторяет напряжение и усиливает ток. Что это означает.
Это означает что у транзистора есть параметр h21э который показывает во сколько ток эмиттера больше тока базы.
Что в свою очередь означает, подавая в базу ток 1ma в эмиттерной цепи мы получим ток в h21э раз больше.
Чтобы промоделировать эмиттерный повторитель, подайте на вход базы резистор со смещением, и подключите источник тока.
Небольшого тока, 1ma.
Затем влепите в эмиттерную цепь резистор небольшого номинала, 100 Ом и последовательно с ним амперметр.
Ну и сравните ток, который втекает в базу и ток который работает в цепи эмиттера. Если ток в цепи эмиттера будет больше, значит происходит усиление по току.

[1113]

Что в свою очередь означает, подавая в базу ток 1ma в эмиттерной цепи мы получим ток в h21э раз больше.

хм. я бы лучше сказал "ток базы зависит от тока коллектора", чем наоборот.

[Herz]

хм. я бы лучше сказал "ток базы зависит от тока коллектора", чем наоборот.

И напрасно. Ибо именно ток базы управляет током коллектора. На то он и усилитель.

[domowoj]

И напрасно. Ибо именно ток базы управляет током коллектора. На то он и усилитель.

Он повторитель напряжения!
Давайте рассмотрим случай, когда в качестве нагрузки эмиттерного повторителя - генератор тока.
Ток в базу потечет(грубо) ток эмиттера/бета, и он будет постоянным!

Сообщение отредактировал domowoj - Sep 4 2016, 16:54

[Herz]

Он повторитель напряжения!
Давайте рассмотрим случай, когда в
Ток в базу потечет(грубо) ток эмиттера/бета, и он будет постоянным!

Странная попытка заменить причину следствием. Как раз у Хоровица с Хиллом доступно разжёвано, как работает транзистор. Если Вы в качестве нагрузки эмиттерного повторителя поставите генератор тока, то этот ток достигнет номинала только тогда, когда базового тока для этого хватит. Грубо говоря, если база будет заземлена, то какой генератор тока в эмиттер не ставь - тока базы не будет никакого. Как и тока эмиттера, разумеется.

[Alexashka]

Грубо говоря, если база будет заземлена, то какой генератор тока в эмиттер не ставь - тока базы не будет никакого. Как и тока эмиттера, разумеется.

Как же тогда работает каскад о ОБ (с заземленной базой)?

[Herz]

Как же тогда работает каскад о ОБ (с заземленной базой)?

Мы же, кажется, каскад с ОК рассматриваем, нет? Давайте не будем троллить.

[Alexashka]

Мы же, кажется, каскад с ОК рассматриваем, нет?

А это с какой стороны на него посмотреть. Всё ведь относительно, о чем я и хотел сказать.
Посмотрите на схему с ОК из первого поста и представьте, что будет, если заземление перенести в базу. Тогда наш "базовый" источник окажется подключенным к эмиттерному резистору, только знак поменяется. И что тогда получится? Правильно, каскад с ОБ. И никакой крамолы в этом нет, всё ведь относительно, как говорил Эйнштейн

Давайте не будем троллить.

Вас троллить? Зачем. Я лишь намекнул, что Ваше утверждение мягко говоря некорректно (читай "ложно"). Если вышеприведенного сравнения недостаточно, могу нарисовать схему в симуляторе.

Биполярный транзистор в активном режиме - это преобразователь "напряжение-ток". Его ток эмиттера пропорционален напряжению на переходе "база-эмиттер" - модель Эберса-Молла:

I_э ~ I₀e^{U_бэ/ф_Т - 1}

из которой видно, что ток через транзистор пропорционален экспоненте напряжения управляющего перехода. Этот момент у ХХ проходит "красной нитью".

Дык правильно, ток появляется вследствие преодоления потенциального барьера, поэтому -экспонента. Пока нет достаточного потенциала никакого тока не будет. Но с экспонентами работать неудобно, поэтому гораздо проще расчитать каскад, если рассматривать транзистор как усилитель тока (принимая что Uбэ = CONST = 0,6В).

[dxp]

Дык правильно, ток появляется вследствие преодоления потенциального барьера, поэтому -экспонента. Пока нет достаточного потенциала никакого тока не будет. Но с экспонентами работать неудобно, поэтому гораздо проще расчитать каскад, если рассматривать транзистор как усилитель тока (принимая что Uбэ = CONST = 0,6В).

И как это осуществляется - ну, расчёт, исходя из того, что БТ усилитель тока? Вот хотя бы на примере простейшего усилительного каскада с ОЭ?

[Alexashka]

И как это осуществляется - ну, расчёт, исходя из того, что БТ усилитель тока? Вот хотя бы на примере простейшего усилительного каскада с ОЭ?

Очень просто, с карандашиком и листочком, минут за 10-15.
Эта формула Эберса-Молла вообще-то говорит о том, что транзистор (как преобразователь напряжение/ток) сильно нелинейный прибор. И в нормальных усилителях от этого стараются избавиться либо общей ООС, либо (если мы рассматриваем одиночный каскад ОЭ), то местной ООС -например резистором в эмиттере. В этом случае можно даже говорить что каскад ОЭ это усилитель напряжения, что близко к правде Т.е добавляя резистор в эмиттер мы снижаем усиление каскада до Rk/Re и в идеале делаем его слабо зависящим от бетта транзистора, попутно получая еще и температурную стабилизацию. В этом случае для рабочей точки лучше всего задавать стабильный потенциал на базе.
Либо (второй вариант) можно задавать ток базы источником тока, но тогда появляется дурацкая зависимость от бетта.
Более подробно можно ознакомиться например тут Но здесь расчет основывается на точном знании бетта.

А так, для расчета рабочей точки этой формулой ни разу не пользовался. Ну не зачем мне знать сколько точно милливольт упадет на база-эмиттер, учитывая, что смещение на базе -это ВОЛЬТЫ.

Пример расчета (ООС в эмиттере)

Как видно расчет и симуляция более-менее сходится. Единственное усиление на самом деле =18,1 т.к я не учел сопротивление r э самого транзистора, которое получается 0,025/Ie = 25 Ом. Т.е Ку = R4 / (R3+rэ) = 5000 / (250+25) = 18,1 и в точности совпадает с симуляцией.
Здесь R4 задает усиление каскада и по постоянному и по переменному току, что не оптимально. Дальнейшее улучшение -увеличиваем R4 (снижаем усиление по постоянке) и добавляем параллельно ему RC, которая будет задавать частоту среза и усиление по переменному току.

[dxp]

Т.е добавляя резистор в эмиттер мы снижаем усиление каскада до Rk/Re и в идеале делаем его слабо зависящим от бетта транзистора, попутно получая еще и температурную стабилизацию. В этом случае для рабочей точки лучше всего задавать стабильный потенциал на базе.

Именно!

Либо (второй вариант) можно задавать ток базы источником тока, но тогда появляется дурацкая зависимость от бетта.

Именно!!

Но здесь расчет основывается на точном знании бетта.

Бета никогда точно неизвестна, она всегда нестабильна и болтается в довольно широких пределах. Именно поэтому все методы, основанные конкретных величинах беты - это пустое и демонстрируют только некомпетентность авторов в этом вопросе. Хорошая схема учитывает самый плохой случай (обычно самую маленькую величину беты) и работает так, чтобы изменения коэффициента передачи по току в документированных пределах не влияли на работу схемы. Т.е. при расчёте таких схем нельзя полагаться на величину тока базы, следовательно и рассматривать БТ как усилитель тока базы бессмысленно. И по физике работы БТ - преобразователь "напряжение -> ток", а ток базы - паразитный параметр, который только мешает.

А так, для расчета рабочей точки этой формулой ни разу не пользовался. Ну не зачем мне знать сколько точно милливольт упадет на база-эмиттер, учитывая, что смещение на базе -это ВОЛЬТЫ.

А вот и зря. Прикидочно всё оченоь хорошо считается - эмпирическое правило: при изменении Uбэ на 60 мВ ток эмиттера меняется приблизительно в 10 раз. Можно быстро прикидывать варианты. Например, делал несимметричное токовое зеркало (оказалось удобным - малое падение на транзисторе, управлящем нагрузкой - напряжение питания было мало), нужно было ток нагрузки иметь в 10 раз больше, чем управляющий ток; итого, добавил в эмиттер задающего транзистора резистор, рассчитав его номинал так, чтобы на рабочем токе на нём падало как раз 60 мВ. Да, тут, конечно, нелинейности и неточности лезут, но всё было в пределах.

Но самое главное даже не это. В реальных схемах всё строится с использованием ООС, что улучшает линейность и предсказуемость. Но в любом случае очень важно понимание, как работает этот электронный прибор. И модель "усилитель тока" даёт ложную основу и поэтому она вредна.

[Alexashka]

А вот и зря. Прикидочно всё оченоь хорошо считается - эмпирическое правило: при изменении Uбэ на 60 мВ ток эмиттера меняется приблизительно в 10 раз. Можно быстро прикидывать варианты.

Вооот Именно поэтому я не хочу закладываться на эту величину. Ведь что такое изменение Uбэ на 60 мВ? Это всего лишь изменение температуры на 30 градусов, если при этом ток эмиттера будет меняться в 10 раз, то это негодная схема.
Т.е схема должна быть построена так, чтобы Uбэ при температурных колебаниях и разбросе между транзисторами не влияло на рабочую точку. В этом случае точное значение Uбэ не имеет особого значения, достаточно задать его примерно равным 0,6-0,7В.
Конечно есть особые случаи, где эти зависимости Uбэ(Iб) придают особые свойства схеме - типа токовых зеркал, бандгапа Видлара и проч. но это всё работает хорошо только с транзисторами, выполненными на одном кристалле, так что это скорее исключение.