Плата за стабильность.

Рассмотрим делитель V1 R1 R2 без остальной схемы:
12[В]*18[Ом]/(200[Ом]+18[Ом])=0.9908[В]
На схеме 0.9835[В]
?????????????????

А Козлевичу Q2?! + Ib Q1.

Обычный повторитель, совмещенный с обычным токовым зеркалом ( 18 Ом оставил от исходной схемы, сам фильтр не стал рисовать), потребление уменьшилось в ~ 100 10 раз (см. добавление), и ... во столько-же раз повысилась ухудшилась температурная стабильность (за счет стабилизации тока повторителя).

Добавление: для корректного сравнения с исходной схемой 20К надо заменить на 5К, чтобы ток повторителя был ~2мА (я в исходную схему подставил первые попавшиеся транзисторы, там ток получился ~0.5мА, а по рисунку с напряжениями видно, что д/б ~2мА).

Добавление 2: хорошая задачка на тему повторителя.

Приношу свои извинения TSerg, его схема по температурной стабильности КП действительно намного лучше моей.
Для этого надо подбирать R2.

Стабильность, простите, чего? Постоянного выходного напряжения? Зачем оно там, и она, соответственно?

Стабильность коэф. передачи нужна? Нужна.
Это старая схемотехника и не только для повторителя, но и для у-ля в режиме AB.
Выполнялось либо на сборке транзисторов в одном корпусе, либо на рассыпухе, но с обеспечением теплового контакта транзисторов (тепловая обратная связь).
Этот каскад (ОЭ) мог выступать трансформатором сопротивлений.
Пример у-ля на 20 дБ в диапазоне 30 кГц .. 30 МГц.
Отклонение КУ +/- 0.5 дБ в диапазоне -50..+50 С.

http://shot.qip.ru/00gZ9L-5OPovQGSR/

Стабильность АЧХ.
В Tina-Ti (которой пользуюсь), семейство АЧХ в зависимости от температуры автоматом не строится (или не увидел), поэтому рисую 3 одинаковые схемы, но с разными температурами транзисторов (-50, 0, 50), и смотрю 3 АЧХ на одном графике.

То ли дело LTspice:
.step temp list -15 25 65

Поискал в Tina-Ti, нашел.

Но мне не нравится, что разные методы моделирования дают разные результаты температурной зависимости, надо разбираться...

UPD: разобрался (сам был виноват).

Вот именно! А теперь соберите каскад с ОЭ с Вашей моделью подключив на вход (параллельно база-эмиттер) источник смещения напряжением 0,65В - благо это всего лишь модель, а то бы сразу дым пошел. Или даже можно без смещения, а ну хотя бы источник переменного напряжения - Вы его просто закоротите. В моей же модели с ИТУНом ничего этого не случится, поскольку в ней автоматически появляется входное сопротивление.

Что-й-то Вы написали-то? Что значит "не токовая", если ИТУН это и есть источник тока по определению!? И потом весь спор был о том, что управляет этим источником: входной ток или входное напряжение. Я привел модель, в которой током коллектора(эмиттера) управляет напряжение. О чем тут еще можно спорить?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
----------------------

Схема 3 порадовала Интересно, то что если посчитать суммарное сопротивление "нагрузки" в виде параллельного соединения 1к || -1,01к то получается 101 кОм
----------------------

Издеваете? Такую схему найдете в любой книге "юный радиолюбитель"
Вот например симуляция для двух вариантов betta=177 и betta 416:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Как видите вполне стабильно, и напряжение базы меняется всего на 2 сотых вольта (при том что ток базы меняется более чем в 2 раза ).
3 параллельных графика на диаграмме соответствуют трем температурам -30, +10, +50*С. И тоже как видите уход раб.точки вполне приемлемый (у Вашей схемы думаю примерно такой же).

Я не про это говорил, а про то нужен или не нужен входной ток ОУ если по теории он управляется по входу напряжением

Это старая схемотехника, когда ЭРЭ были "плохими":

1. Зависимость режима, т.е. V(out) от BF (forward beta) Q1 при ТЕМР =27 С
Как видно, изменение всего 0.3 мВ
http://shot.qip.ru/00gZ9L-4OPovQGT4/

2. Зависимость V(out) от температуры TEMP от -50 до +50 С
Как видно, изменение всего 0.2 мВ
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGT6/

Не вижу на этой схеме "жестко заданного потенциала база-эмиттер". Вижу не очень жестко заданный делителем потенциал на базе. Делитель, кстати, снижает входное сопротивление. Вижу плавающий потенциал на эмиттере - это постоянная ООС по току. Таким образом, потенциал "база-эмиттер" выбирается транзистором автоматически, через ООС по току, а не задается "жестко". Ток эмиттера определяется падением напряжения на эмиттерном резисторе. Все вполне объяснимо, и считается тоже через "ток базы". Вы просто добавили к моей схеме лишний резистор. Что в этой схеме от Эберса-Молла - не вижу.

Еще одна не совсем "пионерская" схема ЭП.
Особенностью является наличие следящих связей (C2/R1, R4, C3).
Диапазон частот от десятков Герц до практически граничной частоты примененных транзисторов.
КП = -0.1 дБ, отклонение 0.01 дБ в диапазоне температур -50..+50 С.
Аналогично практически не влияет beta транзисторов, начиная с 50 и выше.
Может быть использован в активном щупе для осциллографа.
Входное Rэкв > 3..5 МОм. Потребление 2 мА. Диапазон Uвх = 3 В.

При использовании относительно НЧ-транзисторов добавляется C3 для компенсации эффекта Миллера.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGTa/

АЧХ:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-5OPovQGTb/

А весело тут однако

Извиняйте, а где я говорил про "жестко заданного потенциала база-эмиттер"? Я везде писАл про жестко заданный потенциал базы.
Во-вторых нет такого понятия "потенциал база-эмиттер", есть понятие "напряжение база-эмиттер". И его нельзя жестко задавать, т.к φт = kT/q зависит от температуры (что обуславливает зависимость Uбэ примерно 2мВ/*С), поэтому как уже писАл рабочая точка держится исключительно за счет ООС.

Токовая ООС в Вашей схеме тоже кстати снижает входное сопротивление в Ку раз, так что неизвестно еще где оно меньше

Всё правильно! Задается ток эмиттера, а ток базы меня не особо волнует в данном случае.

Считается через ток эмиттера. Ток базы находится для случая наименьшего бетта, и по нему ограничивается максимально-допустимое сопротивление делителя (примерно также, как если бы расчитывали эмиттерный повторитель), чтобы базовый ток не уводил рабочую точку (не влиял на задаваемый делителем потенциал). Вы можете считать и через "ток базы", только это уже будет расчет "через одно место".

Правда?

Ну понятно, чо... Фокусы, престидижитация, ловкость рук...

Это все пионерство. Я, как увидел схему замещения стабилитрона - сразу оформил патент на Фонарь Осветительный, в котором вместо батареек применен стабилитрон с минимальным внутренним сопротивлением. Роснано, в виду исключительной важности этого изобретения, взяло на себя все расходы по оформлению и поддержанию патента в силе по 2099 год включительно. Вот.


Резистор не перестанет быть резистором (а диод - диодом), если описать его при помощи ИТУНа.
Вы привели модель с Iк/Iб=const, те полностью эквивалентную модели: линейный ИТУТ + нелинейный диод (последовательно в цепи эмиттера). Такие модели я и называю токовыми, чтобы подчеркнуть линейный характер управляемого источника тока: Iк=Iб*B. Нелинейность источника появляется только из-за неумения/нежелания отделить мух от котлет.


Могли бы и догадаться, в схеме округленное значение. В посте привел точную формулу, мой старенький калькулятор выдал 1.(01) - симулятор не понимает такую запись.

Ну..надо же как-то разбавить накал страстей - вот и даю заржавленных годов схемки, но они с великим смыслом и особенностями, потому и работают хорошо, а не абы как у "пионеров".

Имел в виду приближение Rэ ~ T/Iэ, и что для стабилизации Rэ нужна привязка Iэ к абсолютной температуре T.
Если можно пренебречь влиянием R генератора (Rген/В << Rэ), и нельзя пренебречь Rэ, то: КП=Rн/(Rн+Rэ).
При Rн=const, для температурной стабилизации КП необходимо обеспечить Rэ=const.
В рассмотренной схеме управление Iэ ~ T делается выбором фиксированного напряжения базы (делителем R1 R2),
добиваясь линейной зависимости Uout (а следовательно и Iэ) от температуры.

Ток в 20 мА получился в TinaTi, потому здесь и далее я использовал LTSpice и Multisim, которые практически одинаково продемонстрировали слабую зависимость тока базы от тока коллектора. Вообще же, я уже говорил о том, что данные симуляции есть фикция и основывать на них какие-то выводы не стоит.


Да, я с самого начала считал, что коэффициент передачи тока - основной параметр биполярного транзистора. Биполярный транзистор, который не усиливает ток - не транзистор. У меня где-то валялся КТ819 (или 818) с коэффициентом передачи тока 1 - видимо, заводской брак. У него не были пробиты переходы, он держал напряжения - но не работал, несмотря на наличие всех потенциалов на электродах.


Если мой подкол вызвал у вас негативные эмоции - я прошу меня простить. Просто я хотел таким образом показать, что объявляя базовый ток паразитным эффектом, да ещё и ответвлением в базу тока эмиттера, невозможно объяснить наблюдаемый уход потенциала базы, заданного высокоомным делителем.





Мне кажется, вы прекрасно понимаете, что я знаю требования к базовому делителю - именно поэтому и нарисовал две схемы с делителем из резисторов 10k и 10M. Просто вы обиделись на вышеупомянутый подкол. Если же вернуться к сути, то в приведенном мной примере каскода входным электродом верхнего транзистора является как раз эмиттер, но тем не менее, без базового тока каскад не работает.

Честно, не хотел лезть в физику полупроводников, которую уже и не сильно-то помню, но придётся. Итак, основным вашим постулатом являлось то, что базовый ток есть паразитное явление БТ и от него теоретически можно избавиться. Так вот это - главное заблуждение. Начнём того, что само название "биполярный" означает участие в переносе тока носителей зарядов обеих типов, в отличие от ПТ, где канал либо n, либо p), или от электронных ламп, где только электроны. Вы же как раз представляете себе транзистор наподобие электронной лампы, где "воспарившие" над катодом (эмиттером) за счёт ТЭ-эмиссии электроны увлекаются электрическим полем сетки, разгоняются и, теоретически, могут практически все пролететь мимо сетки на анод.
В БТ все принципиально иначе. Главное отличие состоит в том, что при приложении к p-n-переходу прямого напряжения всегда (всегда!) возникает и дырочный, и электронный токи, т.е. присутствуют два вида носителей заряда (в отличие от лампы или ПТ). И если, предположим, к БЭ-переходу n-p-n-транзистора приложено прямое напряжение, то из эмиттера в базу "летят" электроны, но и из базы в эмиттер обязательно "летят" дырки. Дырки в эмиттере полностью рекомбинируют, а вот электроны в базе за счёт её малой толщины (в сравнении с диффузионной длиной - "расстоянием свободного пробега" электрона) и собственного "разгона" достигают обратносмещённого коллекторного перехода и увлекаются его электрическим полем в коллектор. Таким образом, даже если все электроны из эмиттера улетят в коллектор и ни один из них не прорекомбинирует в базе, ток базы не будет равен нулю. Кроме того, очевидно, что базовый ток совершенно не является каким-то "ответвлением" эмиттерного тока по пути к коллектору, как вы это себе представляете.
Каким образом получается так, что ток усиливается? А очень просто. Концентрация основных носителей заряда в эмиттере много больше, чем оная в базе. И на каждую дырку из базы в эмиттер приходится, условно говоря, 100 электронов из эмиттера в базу ("эффективность эмиттера"), из которых один рекомбинирует в базе, а 99 достигают коллектора. Но эта условная одна дырка из базы будет всегда, ибо концентрация основных носителей заряда в базе не может быть равна нулю (иначе и её проводимость тоже станет нулевой). Я не специалист по полупроводниковым приборам, но, полагаю, транзисторы с огромным h21э делают как раз с высокоомными базами, поэтому-то они не очень высокочастотные (велика постоянная времени цепи обратной связи Ск*rб), а вот у СВЧ-транзисторов сверхвысоких h21э не бывает.
Ещё раз, коротко и упрощённо: ток из эмиттера в коллектор невозможен без тока базы - p-n-переход просто не будет "генерировать" ток из эмиттера в базу без тока из базы в эмиттер. Ну а с тем, что ток эмиттера - это как раз то, что нам нужно задавать при построении каскада на транзисторе, вы вроде бы и не спорили.

Что касается возможности задать ток эмиттера жёстко заданным потенциалом базы, то я повторюсь: существование такой возможности следует рассматривать при Rэ~0, ибо в противном случае вы задаёте ток обратной связью. Так что ваш пример с килоомным резистором в эмиттере не годится. Кстати, 12*(15/145)=1,24 В, а не 1.22 - то есть опять же ток базы "шатает" её потенциал. Так что пример, по-моему, не очень удачный. А вот этот каскад максимального усиления - совсем другое дело.


TSerg, насколько мне позволяют понять данную схему мои дилетантские познания, в данном случае мы фактически не жестко задаём потенциал базы, а как раз регулируем его при помощи температурной нестабильности Q2, компенсируя нестабильность Uбэ Q1?

Еще одна "веселенькая" схема на комплементарах, которая может быть и усилителем и повторителем, причем одновременно.
1. Если сигнал снимается с OUT1, то это усилитель Ku = 60 дБ в полосе 150 Гц.. 150 кГц ( -3 дБ ).
2N5551/2N5401, Ft = 200 MГц, Ku =1000, полоса 200 кГц - как бы не противоречит эксперименту.
Температурная нестабильность Ku не выше +/- 3 дБ, что составляет 0.1% от Ku. Это прекрасно.
Схема:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-1OPovQGTk/
АЧХ:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-6OPovQGTj/
2. Если сигнал снимается с OUT2, то это повторитель с очень хорошоми параметрами.
КП = -0.03 дБ, +/- 0.01 дБ в диапазоне температур 100С
Схема:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGTn/
АЧХ от 3 Гц до 30 МГц ( -3 дБ)
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGTm/



Нулевой зависимости.
В рамках нелинейностей используемых приборов.
Показано же - девиация Uout сотни микровольт. Это только с учетом моделей транзисторов.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGT6/
В реальности, конечно же войдут в действие ТКС резисторов, потенциалы пайки и пр.

P.S.
По такой схеме собирались усилители ВЧ и ОВЧ диапазона, вплоть до десятков Ватт.
Кто не верит - см. Eric Red "Пособие по ВЧ схемотехнике", изд. Мир, 1990 г.
P.P.S.
Схемы отечественных РПУ давать не вправе.

Это шутка? Тут Кu будет зависеть от h21э транзисторов.
Как можно столько написать про схему из резистора и транзистора. Го ещё такую же тему про например RC цепочку на 100500 сообщений..

Иди учись, "рыбенок". Только, вот - у кого, а?

Научи меня, сэнсэй.
Грубо говоря uout = ibq1 * h21eq1 * h21eq2 * R5.
А вот ток базы входного транзистора будет зависеть от температуры и от разброса конкретного транзистора. Ну и естественно от напряжения на входе.

Читай, думай.. тут многие предоставили полезные сведения.

Ага, уберите С2 и входное сопротивление станет = паре кОм.

Но даже без этого оно и так не шибко большое, всего-то около 6кОм для h21э=70, а учитывая что у Ваших КТ315Д h21э(min)=20, то и вовсе может упасть до 2кОм

Вот для этого и предоставлена схема со следящей связью по выход-вход. В итоге входное эффективное R выходит на единицы МОм.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGTa/

Вы это что серьезно? А где можно патентик сей почитать?

Ну почему же, зачастую источник сигнала, который подключаем на вход каскада представляет собой источник напряжения, а не тока.



Кстати да, но это для повторителя, а если имеем усиление?
А вы через ток базы расчитывали?

Не поверите - через токи эмиттера.


Как бы уже дал вариант, для усилителя.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-1OPovQGTk/

Здесь имеем входное R раз так в 50 более, чем для одиночного транзистора.
Т.е. вместо 1-2 кОм, имеем до 50 кОм.

И это правильно!


Вы можете фантазировать и дальше.
Открываем книгу, читаем
Уже приводил супербета транзистор у которого база сверхтонкая и бетта=5000 и более, а если посчитать какой будет бетта в пределе когда толщина базы=0...как раз и получится полевой транзистор но походу бестолку, стереотипы они такие трудно-ломающиеся...больше ничего не хочу Вам доказывать.

Летят у-утки, летят у-утки...и два гуся

Много сказал, но не попал.

Не нулевой. Это проще всего пояснить на диодном повторителе:
КП=Rн/(Rн+Rд),
где Rд - дифференциальное сопротивление диода в рабочей точке (в схеме задается напряжением смещения источника сигнала).
АЧХ выводится для температуры -50[Ц], 0[Ц], +50[Ц].
Низкие частоты - чтобы емкости диода не учитывать.
Если проанализировать - можно увидеть, что максимальная температурная стабилизация КП (при малых токах) достигается тогда, когда ток в цепи пропорционален абсолютной температуре.
-50[Ц]...+50[Ц] соответствуют 223[К]...323[К].
323[К]/223[К]=1.448, смотрим график напряжения на нагрузке:
501[мВ]/346[мВ]=1.448, это достигается при смещении 1.14[В].
При отклонении от этого смещения появляется температурная нестабильность КП.

"Схема считается с конца" (С) Jeer

А про схему из резистора и диода не хотите? Получите, распишитесь.

Это в идеале.
График нелинейных остатков погрешности я уже приводил выше.
Повторять не буду.

P.S.
Еще, что скажу..
Компенсация (стабилизация) тока коллектора силового транзистора в ВЧ схемах нами (лет 40 назад) проводилась подбором обоих типов транзисторов - усиливающего и аля стабилитрона.
Ну, что делать - "плохие" были ЭРЭ.

К модели "линейный ИТУТ + нелинейный диод" можно подключать ИН, а не только ИТ.

Это понятно, я к тому что ток базы будет тоже нелинейным. Собственно изза этой крутой зависимости Iвх=экспонента(Uвх) в выходном сигнале биполяра присутствуют все гармоники начиная со второй.

Что-то я вообще перестаю Вас понимать - эмиттерный повторитель на транзисторе с h21э=70 и с резистором 1 кОм будет иметь входное сопротивление 7кОм, а если в цепь коллектора добавить резистор 10 кОм - входное сопротивление каскада вдруг резко станет меньше, это Вы хотите сказать?

Ну.. не совсем так, но можно считать, что ЭП без гармоник передает сигнал с макс. частотой Fmax = Ie/(2*Pi*Uin*Cload).



Если в цепь коллектора добавить резистор, то это уже будет усилитель. Нэ?
И, в таком случае, в цепи эмиттера номинал резистора определяется известным способом.

Ничего не понял - при одном и том же сопротивлении в цепи эмиттера, входное сопротивление каскада будет зависеть от сопротивления в цепи коллектора?

Вставлю свою позорную копейку: Алекс Ашка больше всех прав.
Апатамушта он знает больше БТ, чем другие. А я их применяю...

Грубо говоря нет. Если конечно транзистор не будет работать близко к насыщению.

Я тоже, применяю... Только, наверное, другие - православные, у которых ток базы есть. Пошел-ка я спать

Довай. я верю в ток базы. По любому проводу правильной принципиальной схемы ток может быть (за исключением идеальных элементов)

А, да - канешна, дорогой.
При изменении номинала резистора в коллекторе (при одном и том же номинале резистора в эмиттере), конечно же меняется базовый ток, что и говорит об изменении входного сопротивления каскада.

Изменение базового тока при изменении R коллектора от 0 до 1к при постоянном Re=100 Ом.
http://shot.qip.ru/00gZ9L-1OPovQGTD/

P.S.
Ну, очень примитивно:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-2OPovQGTE/

А раньше же вроде было принято управлять напряжением?


Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Прочитали? Что такое "в первом приближении можно пренебречь" понимаете? И именно с учётом этого приближения почему-то делается железобетонный и окончательный вывод, который вам так понравился. Правда, если мы принимаем это "первое приближение", то формула в книге дана неправильная - мы же должны были пренебречь Iэn. Если же формула всё-таки правильная, ничем мы пренебрегать не будем и гамма не равна единице (что и наблюдается в реальности), то заявление про нулевой результирующий ток базы вообще ни на чём не основано. И кстати, знак "приближённо равен" в этом случае тоже неуместен - ток эмиттера точно равен сумме электронной и дырочной составляющих. Короче, читайте книги внимательно - их тоже люди пишут.


Теперь понятно, откуда растёт миф про "паразитность" базового тока и напряжение как управляющий сигнал. Однако, придётся вас разочаровать когда толщина базы станет равной нулю, БТ превратится не в JFET, а в кусок полупроводника одного типа проводимости с двумя областями с различной концентрацией легирующих примесей:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

а JFET выглядит как-то вот так:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

то есть если из БТ делать ПТ, то уменьшать до нуля придётся эмиттер.

Транзистор в режиме насыщения. Ахаха, весело.

Арбайтен, вьюноши, арбайтен.
Может че и вырастет из вас.

А я не знаю мы о чем вообще? кт315д и 1к в коллекторе это была Ваша схема (которая вместо 1000 слов).
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Но похоже скоро и она переплюнет этот порог Там в первом каскаде не повторитель, а усилитель с К=9,5 и входное сопротивление у него (грубо) Rвх=R3*h21э = 100 Ом *70 = 7 кОм. С уменьшением h21 входное сопротивление будет падать.
У Tserg был повторитель со следящей связью, там немного другое...