Классификация типов включения транзистора, Re: Эмиттерный повторитель/Теоретический вопрос Опции

[тау]

Достаточно нарисованного когда-то переменного резистора для демонстрации якобы простого перехода от ОК к ОЭ. Признайтесь, что это была лажа, и все остануться довольны Тем более, что нагрузка включается в одном случае в коллектор, в другом в эмиттер. (на той схеме непонятно, т.к. там нет батарейки)

Вам не понравилась первая схема, допускаю, и кажется понимаю причины.

Вот обещанная другая схема и осциллограммы.

В левой части экрана осциллографа , резистор в верхнем положениие (схема с ОК), в средней части - я кручу переменник, в правой части схема превращается в ОЭ.
База заземлена. Не побоюсь этого слова : "Схема с заземленной базой, работающая и как эмиттерный повторитель и как с "общим эмиттером", в зависимости от положения движка R2 " С общей базой не путать .
В принципе, значок заземления и фиксацию нулевого потенциала можно подключить куда захочется. Суть от этого не изменится.
Курсорами в левой части выделены максимумы синуса сигнального источника V2, а курсорные значения в моменты T2-T1 видны как 195mV (выход) и 198 mV (сигнал на входе).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Видите ли в чем дело - я свободно могу рассматривать этот каскад по-любому. Как мне скажут. И в том числе так как Вы с тау, приняв за общий всего и вся (в т.ч. сигнала и нагрузки) эмиттер, и еще по другому, и выбираю тот путь, который мне удобнее. А Вы же - принципиально не приемлете другие пути рассмотрения, хотя они возможны и равноправны, и считаю догмой именно это - неприемлемость принципа эквивалентного преобразования любой схемы включения в любую, и, более того, отрицание существования этого принципа. И у кого же после этого более ограниченное видение возможностей анализа? Я как раз упрощаю вещи (со своей точки зрения).

Возможно. Возможно, кому-то удобнее чесать за левым ухом правой ногой (извините). Хорошо, что Вы сделали эту оговорку. Я как раз нигде не оспаривал "принцип эквивалентности" и тоже считаю, что одну и ту же схему возможно рассматривать под разным углом, рассчитывать, пользуясь тем или иным аппаратом. Можно и элементарную алгебраическую задачку о площади треугольника решать при помощи интегралов. Возможно, это круче. Но нужно ли? Те же четырёхполюсники, как и элементарные усилительные каскады на транзисторах - всего лишь кирпичики для упрощения анализа путём разбивки сложных схем на элементарные составляющие. Никто не спорит с тем, что он иногда требуется более детальный и глубокий. Все мы знаем, что вещества состоят из молекул, молекулы из атомов, атомы из ... ну и так далее. Будем всегда свойства предметов описывать на уровне кварков?

Вот Вы считаете плавающий источник VCC добром. А почему Вы при этом считаете плавающий источник сигнала (мое рассмотрение) злом? Хотя одно ничем не хуже другого, так как плавающий источник сигнала позволяется абстрагироваться от разделения общей точки всей схемы и общего "сигнала и нагрузки", и остаться с единым "общим общим", который есть общий и для нагрузки, и для плавающего источника сигнала.

Наверное, дело не в том, что одно "хуже" другого, а то что другое, возможно, избыточно.

Имея. Вы ее пропустили (или опустили) при чтении моих ответов. Объективная причина - отсутствие при анализе отдельных "общих" у отдельных каскадов. Анализ всей схемы с одним общим для всех входных сигналов всех каскадов и нагрузок.

А зачем, ну скажите, пожалуйста?! Это ли не власть догмы: невозможность отвязаться от некой общей точки всей (возможно, огромной) схемы, названной "землёй", для рассмотрения работы отдельного каскада?

Ну начинается... Когда кончаются объективные доказательства эквивалентности или наоборот, неэквивалентности, то приходят на помощь всякие "стыдно", "смешно", и т.п. Это не серьезный разговор.

Почему же начинается? Продолжается. Это не Вы ли начали: не люблю то, люблю сё...

тау, +1.

[SM]

А зачем, ну скажите, пожалуйста?! Это ли не власть догмы: невозможность отвязаться от некой общей точки всей (возможно, огромной) схемы, названной "землёй", для рассмотрения работы отдельного каскада?

Где я говорил о невозможности? Хоть раз? Я наоборот, везде утверждаю обратное, о возможности принятия для рассчета любого каскада абсолютно любой общей точки для всех сигналов каскада, включая и входной, и выходной. И именно по этому пользуюсь более простым определением каскада с ОК (не важно ОЭ или О
Б) - как каскада с фиксированным (условно) потенциалом на выбранном выводе, так как из того, что там потенциал фиксирован, непосредственно и однозначно следует, что эта точка - общая для всех остальных сигналов, включая и входной, включая и выходной, как и любая другая точка той же схемы с фиксированным потенциалом, хоть, возможно, и другим. И об этом дополнительно говорить не нужно, это должно быть и так понятно. И всего-то говорю о недостаточности высказывамых тут причин менять ее, общую точку, для рассмотрения high side ключа. Но, повторю, не о невозможности.

Почему же начинается? Продолжается. Это не Вы ли начали: не люблю то, люблю сё...

Да потому, что люблю или не люблю, удобнее или не удобнее - это субъективный вопрос выбора того или иного подхода. Кому что удобнее, тот то и выберет. Об этом спора нет, право выбора - дело личное.

А вопрос стоит математически точно - эквивалентно ли рассмотрение high side ключа с принятием за общий входного сигнала и нагрузки точки минуса источника VCC (режим ОК), при этом входной сигнал формируется плавающим источником сигнала, а источник VCC фиксирован, рассмотрению с принятием за общий входного сигнала и нагрузки точки соединения эмиттера с нагрузкой (режим ОЭ), когда фиксируется источник входного сигнала, но источник VCC становится плавающим. Я доказываю - да, эквивалентно, да, все равно как считать, как удобнее, как понятнее, как нравится, результат будет один. Мне же отвечают вместо того, чтобы "нет, не эквивалентно, потому что...", или "да, эквивалентно", всякими стыдностями и прочими уходами от ответа.

Так вот - просьба к обоим, Вам и тау, дать четкий ответ - эквивалентно, или нет. И если вдруг нет, то почему. А не разводить флейм вокруг да около.

[jam]

А вопрос стоит математически точно - эквивалентно ли рассмотрение high side ключа с принятием за общий входного сигнала и нагрузки точки минуса источника VCC (режим ОК), при этом входной сигнал формируется плавающим источником сигнала, а источник VCC фиксирован, рассмотрению с принятием за общий входного сигнала и нагрузки точки соединения эмиттера с нагрузкой (режим ОЭ), когда фиксируется источник входного сигнала, но источник VCC становится плавающим. Я доказываю - да, эквивалентно, да, все равно как считать, как удобнее, как понятнее, как нравится, результат будет один. Мне же отвечают вместо того, чтобы "нет, не эквивалентно, потому что...", или "да, эквивалентно", всякими стыдностями и прочими уходами от ответа.

Так вот - просьба к обоим, Вам и тау, дать четкий ответ - эквивалентно, или нет. И если вдруг нет, то почему. А не разводить флейм вокруг да около.

Нет - увы не эквивалентно, более того точка VCC или VDD, и точка источника входного сигнала не только не эквивалентны - их нельзя рассматривать как общую точку. Именно благодаря такому подходу с общими точками мы имеем в результате помехи от импульсных источников, фон в усилителях итд итп. Правильный подход в схемотехнике это когда токи в схеме замыкаются так, что их влияние друг на друга пренебрежимо мало, что собственно и позволяет рассматривать их независимо, как бы замыкающимися в одной точке, которую так и хочется взять за некий ноль. Исходя из утверждения о независимых путях тока становится понятно, что эквивалентных точек разделённых пространством в схеме быть не может. В этом ракурсе спор об общих коллекторах выглядит не слишком аргументированным.

[SM]

Нет - увы не эквивалентно, более того точка VCC или VDD, и точка источника входного сигнала не только не эквивалентны - их нельзя рассматривать как общую точку. Именно благодаря такому подходу с общими точками мы имеем в результате помехи от импульсных источников, фон в усилителях итд итп.

Ооо... Как все запущено... Фон-помехи не от того, какую общую точку выбирали при расчете, а от неучтенного в моделях какого-то "паразита". И речь была до сих пор только о моделях, где источники идеальные. И об импульсных источниках питания ни кто не говорил. В общем еще один ответ с уходом в сторону от темы. Для таких как Вы повторю - в данный момент обсуждается схема из следующих элементов - идеальные источники Vcc и Vin, идеальный резистор нагрузки, транзистор (описываемый любой моделью из известных). Все. Ничего более. И вопрос в рамках именно этой схемы.

[jam]

Ооо... Как все запущено... Фон-помехи не от того, какую общую точку выбирали при расчете, а от неучтенного в моделях какого-то "паразита". И речь была до сих пор только о моделях, где источники идеальные. И об импульсных источниках питания ни кто не говорил. В общем еще один ответ с уходом в сторону от темы. Для таких как Вы повторю - в данный момент обсуждается схема из следующих элементов - идеальные источники Vcc и Vin, идеальный резистор нагрузки, транзистор (описываемый любой моделью из известных). Все. Ничего более. И вопрос в рамках именно этой схемы.

Ну и скажите - зачем строить модели того, что на практике не бывает? Чтобы упростить подход?
Если в Ваших условиях вроде всё работает - это не говорит о том , что в других условиях это будет так же...
Реально Вам скажу - у нас на работе мало кто может собрать стенд так, чтобы он всяких наводок не ловил - более того эта Ваша любимая земля везде и кругом большими петлями - устал уже с этим бороться.
Спрашивается - зачем вбивать в головы студентов какую-то абстрактную землю с эквивалентными точками, если она на практике не работает и потом её оттуда ну никак обратно не выбить?

[тау]

Спрашивается - зачем вбивать в головы студентов какую-то абстрактную землю с эквивалентными точками, если она на практике не работает и потом её оттуда ну никак обратно не выбить?

Разрешите мне высказать предположение. Принцип общей абстрактной земли заложен в любимом инструменте SM - спайс симуляторе-калькуляторе. А симулятор не учитывает ни индуктивность проводников , ни емкость между ними и собственную емкость , ни их электрическую длину , ни взаимную индуктивность проводников схемы. Поэтому то, что работает в спайсе, не обязано работать в натуре в общем случае. Но для объяснения студентам работы схем - подходит. В прошлом веке студенты делали лабы на реальном хоть и стареньком оборудовании. Сейчас симуляторы вытесняют этот процесс и происходит своеобразная "переоценка ценностей". Преподаватели, не видевшие паяльник с тестером и осциллограф с векторным анализатором цепей могут мнить себя знатоками радиоэлектроники лишь на основе владения сомнительным матаппаратом. Это печально , имхо.

[SM]

Разрешите мне высказать предположение. Принцип общей абстрактной земли заложен в любимом инструменте SM - спайс симуляторе-калькуляторе.

Именно так. Только "любимый инструмент" он стал не до знакомства с ТОЭ и ТАУ, а после. Когда, уже ориентруясь в этих предметах, я сам для себя сделал спайсоподобную считалку на Электорнике-60М, ибо доступных тогда не было вообще. После чего сам всегда рассматриваю любую схему, как спайс, с единой общей точкой, так как это просто, понятно, и не требует введения никаких условностей. А благо я отлично понимаю, как считает спайс, то не вижу ничего плохого в том, чтобы калькулятор, бумагу и ручку им заменить. И всем желаю это понять.

А симулятор не учитывает ни индуктивность проводников , ни емкость между ними и собственную емкость , ни их электрическую длину , ни взаимную индуктивность проводников схемы.

На самом деле это не так. Т.е. так, но на самом элементарном уровне использования этих программ рассчетов. Сначала, пока есть схема только на бумаге, да, не учитывает, если их самому туда не ввести. Но после разводки - делаем экстракцию паразитов, и прикручиваем получившийся DSPF, SPEF и т.п., после чего симуляция начинает учитывать какой то объем паразитов реальной разводки, смотря как, чем и с каими настройками их экстрагировали. Эту же технологию в принципе можно перенести и из микроэлектроники в обычную электронику, но там достаточно бывает самому основные паразиты добавить. И это совсем другая тема, на для тут.

Преподаватели, не видевшие паяльник с тестером и осциллограф с векторным анализатором цепей могут мнить себя знатоками радиоэлектроники лишь на основе владения сомнительным матаппаратом. Это печально , имхо.

Ну это уже какие-то Ваши домыслы. Если это относится ко мне - то во первых не имею никакого отношения к преподаванию, кроме обучения тех, с кем работаю, причем скорее даже не обучением, а просто делюсь и обмениваюсь опытом, и во вторых знаком со всей этой электроникой (очень немалой ее частью) вживую, и, поверьте, очень даже не плохо. А вот наоборот, когда радиолюбитель, не знакомый со всем матаппартом, становится профессионалом - вот это печально. В результате что-то там не туда летает, что-то работает не так, как должно, и так далее. Потому, что вместо расчета с достаточной точностью применяются танцы с бубном.


теперь подробнее про это:

Тем, что это не соответствует той терминологии, которой я пользуюсь (это для меня незыблемо). Я не претендую на истину в последней инстанции, но считаю данные определения наиболее удобными для анализа.

А именно:
- Схема с ОБ: Узловой потенциал базы = const; выходное напряжение/ток снимается с коллектора; Входной сигнал подается в цепь эмиттера;
- Схема с ОК: Узловой потенциал коллектора = const; выходное напряжение/ток снимается с эмиттера; Входной сигнал подается в цепь базы;
- Схема с ОЭ: Узловой потенциал эмиттера = const; выходное напряжение/ток снимается с коллектора; Входной сигнал подается в цепь базы;

Если нет ни одного const - то и схема включения четко не определена, т.е. имеются признаки двух или всех трех схем включения.

Да, это мой подход. И я не собираюсь отказываться от этих слов даже под страхом расстрела. Просто это небольшое расширение стандартных понятий для того, чтобы их было проще применять при анализе.

В чем, собственно, отличие: у Вас "источник сигнала подключен между входной цепью (Б или Э, от схемы) каскада и общим". Это накладывает (кажущееся) ограничение на то, что именно сам источник сигнала в чистом виде, без каких либо обратных связей и других сигналов, должен быть подключен именно между общим и входной цепью. Поэтому и "плавающий" источник сигнала кажется чем-то запредельным для понимания. Хотя плавающий Vcc - нормой жизни. Хотя на самом деле нет никакой разницы что там плавает ни для понимания, ни тем более для результата рассчета (с чем, в части результатов, Вы вроде уже согласились).

У меня "сигнал подается в цепь базы". Данная трактовка снимает все те ограничения. Остается, что общей точкой является тот же вывод транзистора, как и в классичесом определении (то, где потенциал принят, даже если временно/локально, за const). Остается, что сигнал подается в ту же входную цепь, но снимается ограничение, что источник входного сигнала другим своим выводом подключен непосредственно к общей точке, а может быть к ней подключен через абсолютно любые цепи. Ну а что все сигналы, в том числе и входной, и выходной, рассматриваются относительно единого общего, того, где const - это должно быть понятно без дополнительного акцента на этом. При таком рассмотрении любой источник чего угодно на равных правах можно рассматривать как плавающий (я уже боюсь говорить про ОС, хотя плавающий источник сигнала, как правило, и есть результат действия ОС).

И вся разница в этом. Я просто считаю, что любой электронщик должен свободно пользоваться всем матаппаратом преобразований, а также всеми ТОЭ, если он претендует на разработку аналоговых схем. Вот и все.

где УГО "общего провода" у верхнего ключа подключено к истоку. Пока этого нет - нагрузка каскада находится между истоком и либо общим, либо дальнейшей схемой (нижним ключом), а потенциал стока фиксирован относительно общего - следовательно схема с общим стоком

И от этого я не отказываюсь. Пока за общий для всех сигналов принят минус (или плюс, не суть) VCC - это просто факт. А я предпочитаю рассматривать схемы "as is". И если вижу, что коллектор на земле, то и считаю, что это ОК, и рассматриваю его в дальнейшем исходя из этого, не придумывания никаких лишних сущностей как какие-то другие общие для отдельно взятых сигналов и нагрузок.

PS.
И не надо все мои высказывания в кучу собирать - да, я возможно плохо умею объяснять то, что хочу донести до оппонентов. Для этого сначала надо понять, как это сделать так, чтобы он все понял. А для этого надо попытаться поподходить с разных сторон. Я и пытался - сначала от элементарного, того, где на схеме общий обозначен, и что его по идее можно стереть, и куда угодно перенести, но огромный вопрос, а нужно ли. Потом пошел путем упрощения моделей и математики, что оказалось более эффективно.

Я надеюсь, что главный принципиальный вопрос решен - что вне зависимости от того, что условно принять за общий (включая и общий для вх. и вых. сигнала, что определяет влючение транзистора), результат расчета не меняется. Если, конечно, не допущено ошибок. А все остальное пустой треп - тот или иной метод рассчета и подхода к анализу пусть каждый выберет себе сам. Я, пожалуй, перестану настаивать на своей точке зрения, что рассчет с единым общим наиболее прозрачен и прост. Видимо для кого как, не все свои схемосчиталки писали.

Вы (это конкретно не к Вам а ко всем спорщикам) жаждете создать нечто промежуточное и на все случаи жизни?

А чего там "жаждить". Все давно создано, пользуйтесь на здоровье. Например модели транзисторов (правда не биполярных, а полевых), с которыми я работаю в данный момент, ваяя некую аналоговщину на 0.35-микронной технологии, с достаточной точностью описывают поведение реальных транзисторов от DC и до одного-двух гигагерц (как минимум, про больше не знаю, СВЧ не мое, боюсь я ее). Это модель BSIM3v3. Не говоря про BSIM4, которая еще точнее моделирует, учитывая больше различных эффектов.
Для биполярников та же старая добрая, не раз мной упомянутая, модель Гуммеля-Пуна достаточно точно моделирует их поведение в широком диапазоне частот.


ЗЫ. Ухожу с головой в работу до понедельника, т.е. дальнейшие коментарии, если они кому интересны, в понедельник.

[jam]

Я надеюсь, что главный принципиальный вопрос решен - что вне зависимости от того, что условно принять за общий (включая и общий для вх. и вых. сигнала, что определяет влючение транзистора), результат расчета не меняется. Если, конечно, не допущено ошибок. А все остальное пустой треп - тот или иной метод рассчета и подхода к анализу пусть каждый выберет себе сам. Я, пожалуй, перестану настаивать на своей точке зрения, что рассчет с единым общим наиболее прозрачен и прост. Видимо для кого как, не все свои схемосчиталки писали.

Хотите считать токи по земле простым трёпом - считайте, симулятор всё стерпит...