Хоровиц Хилл эмиттерный повторитель Опции

[Abell]

для задания тока базы достаточно одного резистора. Вот и покажите, как на токе базы спроектировать каскад?

Для теории достаточно, для практической схемы - нет, поэтому проектировать такой каскад не имеет смысла. Разве что для поделок типа "Юный радиолюбитель"

нужно строить схему на основе управления по напряжению.

Ну так и стройте, кто мешает? Напишите статью и совершите переворот в науке

[dxp]

Хорошо, объясните, пожалуйста, как. Вот есть модель Эберса-Молла, где сказано, что в нормальном включении ток коллектора равен току эмиттера*альфа + обратный ток коллектора. И есть формула для тока эмиттера, который экспонента от Uбэ. И как из этого быстро оценить усилительную способность? Например для схемы из поста 57.

О, вы добавили в пост картинку (когда я читал его, картинки не было). Да, всё грамотно у вас там - рабочая точка задаётся делителем напряжения, нижний резистор 9.1к, а входное со стороны базы порядка 50к, насколько могу судить. Единственное, надо иметь в виду, какая бета минимальная и исходить из неё. В этом примера она порядка 200, не факт, что у другого прибора она будет такой, и ещё надо учитывать, что на минусе она может понижаться в разы. Т.е. если, например, у этого БТ минимальная бета 100, то входное будет уже 25к, а это маловато для такого делителя - режим по постоянному току "уйдёт". Поэтому, чтобы режим работы схемы не зависел от экземпляра транзистора, а определялся бы только номиналами резисторов (с известной точностью), я бы сопротивления делителя брал бы поменьше в несколько раз.

Оценивать тут всё просто: напряжение сигнала на базе передаётся на эмиттер почти без потерь, на эмиттером резисторе возникает соответствующее падение, которое порождает ток (речь о приращениях), который почти без искажений (за минусом базового тока, который мал) течёт через нагрузку - колллекторный резистор, вызывая на нём соответствующее падение напряжения. Таким образом, усиление каскада:

Uвых = I*Rк (I = Iк = Iэ - для простоты, расчёт прикидочный)

I = Uэ/(Rэ+rэ)

Uэ = Uвх (для простоты, расчёт прикидочный)

k = Uвых/Uвх = I*Rк/Uвх = (Uвх/(Rэ+rэ))*Rк/Uвх = Rк/(Rэ + rэ) ~= Rк/Rэ (т.к. обычно Rэ >> rэ, для прикидки нормально). Т.е. усиление сигнала в таком каскаде определяется отношением величины резистора нагрузки к величине резистора в цепи эмиттера.

Это по сигнальному тракту. Но я, говоря об оценке усилительной способности БТ, имел в виду не это, а то, что зависимость "Uбэ на 60 мВ -> ток в 10 раз" весьма сильная, что позволяет эффективно использовать ОС по напряжению с помощью эмиттерного резистора - как только напряжение Uбэ начинает "уплывать", сразу начитает меняться ток, который компенсирует уход Uбэ, вызывая приращение падения напряжения на эмиттером резисторе. Схема как бы встаёт в режим. Стабильность работы тем лучше, чем больше падение на эмиттерном резисторе, на практике часто достаточно, чтобы оно было соизмеримо с Uбэ, хотя в каждом конкретно случае это надо смотреть, насколько критично.

И вот тут именно то обстоятельство, что БТ является преобразователем "напряжение-ток" как раз и объясняет механизм работы этой местной ООС на эмиттерном резисторе. С позиции, что БТ усилитель тока базы, объяснить это затруднительно.

Кстати альфа = бетта / (бетта+1), откуда следует что формулу для тока коллектора Эберса-Молла мы тоже не можем посчитать, ведь бетта = 100..250.

Такая точность и не нужна. Тут ошибка в доли процента. А вот ток базы меняется в разы, что делает невозможным расчёт базовых цепей, основываясь на выбранной величине тока базы (беты). Почувствуйте разницу.

Для теории достаточно, для практической схемы - нет, поэтому проектировать такой каскад не имеет смысла. Разве что для поделок типа "Юный радиолюбитель"

так зачем такая теория, которая неприменима на практике? Это ведь и есть "сферический конь в вакууме". Она не просто бесполезна, она вредна, т.к. уводит в сторону от верного пути.

Ну так и стройте, кто мешает? Напишите статью и совершите переворот в науке

Всё давно построено и разжёвано в том же ХХ, читайте. Я бы мог вам ответить в вашем ключе, но не хочу переходить на личности.

P.S. Дискуссия пошла по кругу. Доказывать больше ничего никому не буду. С Alexashka мы говорим об одном и том же разными словами, принципиальных противоречий нет. За сим откланиваюсь. Всем добра!

[Alexashka]

k = Uвых/Uвх = I*Rк/Uвх = (Uвх/(Rэ+rэ))*Rк/Uвх = Rк/(Rэ + rэ) ~= Rк/Rэ (т.к. обычно Rэ >> rэ, для прикидки нормально). Т.е. усиление сигнала в таком каскаде определяется отношением величины резистора нагрузки к величине резистора в цепи эмиттера.
...
И вот тут именно то обстоятельство, что БТ является преобразователем "напряжение-ток" как раз и объясняет механизм работы этой местной ООС на эмиттерном резисторе. С позиции, что БТ усилитель тока базы, объяснить это затруднительно.

А ведь посчитали мы с Вами одинаково
И с последней фразой вынужден согласиться, но почему же так старательно разделяют подходы к описанию каскадов на БТ и ПТ? Ведь в этом смысле они очень похоже себя ведут. Вот ради интереса уменьшил бетта транзистора до единицы -усиление каскада упало в 2 раза, но по прежнему Kу>>1 (!)

[ViKo]

dxp, вы не признали и не опровергли, что формула в сообщении 42 написана неправильно, и саму формулу не исправили.

[dxp]

А ведь посчитали мы с Вами одинаково
И с последней фразой вынужден согласиться, но почему же так старательно разделяют подходы к описанию каскадов на БТ и ПТ? Ведь в этом смысле они очень похоже себя ведут.

Это пережитки советских учебников по этой теме, мне не попалось ни одного, где бы ясно и внятно объяснялось применение методики прикидочного (а вручную другого и не надо) расчёта БТ. Первая хорошая книжка, которая мне попалась по этой теме, - это как раз ХХ.

Что касается схожести БТ и ПТ, то тут всё-таки есть важные различия: у ПТ нет "тока базы" и, главное, - у него нет такого выраженного падения на переходе, как Uбэ - там напряжение "затвор-исток" может достигать единиц вольт и иметь весьма широкий разброс, поэтому применяемая для БТ методика там не подходит.

Вот ради интереса уменьшил бетта транзистора до единицы -усиление каскада упало в 2 раза, но по прежнему Kу>>1 (!)

Ну правильно - ведь в этом случае входное сопротивление со стороны базы стало очень малым (примерно равно эмиттерному), базовая цепь зашунтировала нижний резистор делителя, делитель перестал задавать потенциал на базе - схема, как раз, выродилась в вариант с управлением по току базы, и поскольку верхний резистор делителя велик, току в базу хватает только на то, чтобы транзистор чуть-чуть приоткрылся. При этом ток эмиттера стал маленьким, а значит rэ возросло, поэтому усиление и упало. Предположу, что если усиление стало не 18, а 9, то соотношение Rк/(Rэ+rэ) стало именно таким. Отсюда

rэ = 5к/9 - Rэ = 306 Ом, а Iэ = 25/306 = 81 мкА

dxp, вы не признали и не опровергли, что формула в сообщении 42 написана неправильно, и саму формулу не исправили.

Ошибка там несущественна для контекста обсуждения. Исправить я её не могу, у меня нет такой возможности. Исправьте, пожалуйста, сами, если сочтёте необходимым, у вас ведь есть такая возможность.

[ViKo]

Ошибка там несущественна для контекста обсуждения. Исправить я её не могу, у меня нет такой возможности. Исправьте, пожалуйста, сами, если сочтёте необходимым, у вас ведь есть такая возможность.

Не в этом разделе.
Благодаря этой " - 1" экспонента опускается в 0 при Ube = 0V.

[Abell]

Я бы мог вам ответить в вашем ключе, но не хочу переходить на личности.

Азохен вэй, разве я хотел Вас обидеть? Извиняюсь, если что не так
Давайте уже на сегодня по Вашей методике - но с моими условиями - посчитаем напряжение на базе для такого каскада и успокоимся:

Задача получить на коллекторе напряжение +6 Вольт и удерживать его в интервале температур -20...+40 градусов, при этом напряжение на базе не меняется. Транзистор МП37, h21e 15...30

[тау]

Задача получить на коллекторе напряжение +6 Вольт ....

лучшее брать 9 вольт, такие батарейки чаще встречаются в продаже радиотоваров.
тогда для расчета подходит методика из популярной книжки 1964 года Айсберга .

Эскизы прикрепленных изображений

 

[DASM]

как эпилог две последние фразы Незнайки очень в тему

[Herz]

To dxp. Видите ли, Вы всё очень верно расписали. Верно и подробно, и о модели Эберса-Молла, и о смещении. Нет никаких возражений. Но путаница, ИМХО, возникает тогда, когда мы рассматриваем "голый" транзистор, как электронный прибор с его ВАХ (где ВАХ сама по себе говорит о преобразовании напряжения в ток!) вместо реального усилительного каскада, в данном случае - эмиттерного повторителя.
Вы ведь весьма кстати заметили, что когда Вам нужно рассчитать каскад, Вы не роетесь в даташите в поисках графика ВАХ. Вам всего лишь нужно, как правило, минимальное значение бетта.
И ЭП Вы ставите именно с целью усилить ток, разве нет? (Ну, не для повторения же напряжения, в самом деле!) Так вот, когда Вам потребовался выходной ток, скажем, в 100мА, Вы смотрите на минимальную бетта и понимаете, сможет ли источник сигнала обеспечить требуемый базовый ток или нет. Если нет - ищете прибор с большим бетта или ставите составной транзистор. Вот и вся задача по усилению тока.
Да, Вас не волнует, каким на самом деле будет базовый ток, если требуемый - заведомо меньше поставляемого источником. Запас по бетта лишь улучшает ситуацию.
Но то, что каскад - именно усилитель тока и в нём входной ток управляет выходным - по-моему, очевидно.

[domowoj]

Давайте подойдем с другой стороны.
Преимущество ЭП является его высокое входное, равное в h21e больше сопротивления в эмиттере.
И iвх= Uвх/Rвх, ну не потечет ток больше этого значения,
и как здесь некоторые утверждали: "вдую" входной ток сколько захочу - неверно.
Вот в чем спор.

Но то, что каскад - именно усилитель тока и в нём входной ток управляет выходным - по-моему, очевидно.

И, если бы для ЭП можно было бы записАть - iвых= K* iвх, можно было бы с вами согласиться частично,
т.к. iвх это следствие входного напряжения.


Сообщение отредактировал domowoj - Sep 7 2016, 01:09

[ViKo]

Напоминает войну тупоконечников и остроконечников.
Если хоть как-то считаете схему, то уже хорошо.

[tyro]

И, если бы для ЭП можно было бы записАть - iвых= K* iвх

Сможете иначе? Исключительно коэф. передачи по току и никаких напряжений .

[Alexashka]

...у ПТ нет "тока базы" и, главное, - у него нет такого выраженного падения на переходе, как Uбэ - там напряжение "затвор-исток" может достигать единиц вольт и иметь весьма широкий разброс...

Ток базы не имеет особого значения если мы договорились управлять базой напряжением, главное оценить входное сопротивление каскада и убедиться, что оно не шунтирует источник сигнала. Далее выраженное падение на переходе: ну если посмотреть истоковый повторитель в работе (с хорошей крутизной транзистора), то мы увидим, что падение затвор-исток практически константа, да оно больше чем у БТ и имеет значительный разброс, но точно также должно входить в формулу, как и Uбэ при расчете базового делителя и проч. Так что имхо подходы к изучению и расчету каскадов БТ и ПТ можно было бы унифицировать.

...делитель перестал задавать потенциал на базе - схема, как раз, выродилась в вариант с управлением по току базы...

Обижаете Делитель естественно был подправлен под новую бета.
Тут всё просто считается: Kу= Uвых/Uвх = iвых*R3 / iвх*R4*(beta+1) = iвх*beta*R3 / iвх*R4*(beta+1) = R3*beta / R4*(beta+1) (здесь пренебрегаем rэ)
для 1го варианта (бета транзистора большая >>1) Kу = R3*beta / R4*(beta+1) ≈ R3/R4 = 5000/250 = 20.
для 2го варианта (бета = 1) Kу= R3*beta / R4*(beta+1) = R3*1 / R4*2 = 5000 / 250*2 = 5000/500 = 10 - в 2 раза меньше чем в 1м варианте.

[тау]

Но то, что каскад - именно усилитель тока и в нём входной ток управляет выходным - по-моему, очевидно.

Herz, каскад, на вход которого в базу усилительного биполярного транзистора подается сигнальный ток , не может быть классифицирован в понятиях "ОК", "ОЭ". Подавая сигнальный ток в базу возникает ситуация , что "ОК" == "ОЭ".
Классификация по схемам включения имеет смысл только тогда , когда источником сигнала служит источник напряжения. А источнику напряжения , как Вы сами выше записали:

Да, Вас не волнует, каким на самом деле будет базовый ток, если требуемый - заведомо меньше поставляемого источником.

.

Поэтому вот. по-моему.