Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Усилители
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
Страницы: 1, 2
Caa
Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 12:41) *
Ну а как вы думаете? smile.gif 71-51=20. Столько и показывает.
ПС. Транзистор взял с запасом -граничная частота 8ГГц, поэтому до 1ГГц входной импеданс практически чисто активный.

Но при этом получается несогласование по мощности...
yakub_EZ
Порылся в загашниках и нашел спайс модель на 2Т325В
.model 2T325B NPN (Is=49.6f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=70 Bf=313.5 Ne=1.358 Ise=49.56f Ikf=.135 Xtb=1.5 Br=4 Nc=2 Isc=100p Ikr=20m Rc=20 Cjc=2.5p Vjc=.72 Mjc=.333 Fc=.5 Cje=2.5p Vje=.75 Mje=.333 Tr=250p Tf=516.5p Itf=0 Vtf=0 Vceo=15 Icrating=0.06 mfg=USSR)

Собрав на ней схему в LTSpice получил импеданс около 68 Ом. Уменьшив резистор базы с 2к до 1к3 получил искомые 75 Ом. Нагрузку усилителя взял 75 Ом. Ток коллектора - 1,06 мА
Caa
Цитата(yakub_EZ @ Aug 19 2010, 15:45) *
Ток коллектора - 1,06 мА

Ну да, получается тогда, что rэ=25мВ/1.06мА~24Ом. в итоге входное и будет: 51Ом+24Ом=75Ом.
Caa
Тогда в сам расчет внес исправления:

Схема усилительного каскада с общей базой на n-p-n транзисторе будет выглядеть так



Поправьте, если где не так!

Проверил расчет на примере схемы, считая, что Iк0=1.06мА, а Uкэ0=2.5В. Расчетные номиналы не совпали...
Вот параметры, указанного на схеме транзистора
Caa
Вольт-амперные характеристики транзистора KT-325
Alexashka
Цитата(yakub_EZ @ Aug 19 2010, 15:45) *
Собрав на ней схему в LTSpice получил импеданс около 68 Ом. Уменьшив резистор базы с 2к до 1к3 получил искомые 75 Ом. Нагрузку усилителя взял 75 Ом. Ток коллектора - 1,06 мА

Чтото мне подсказывает, что усиление у вашей схемы будет близко к единице smile.gif
Какой тогда в ней смысл?

Цитата(Caa @ Aug 19 2010, 18:00) *
Проверил расчет на примере схемы, считая, что Iк0=1.06мА, а Uкэ0=2.5В. Расчетные номиналы не совпали...

А вы про диод в базовом делители не забыли?
Caa
Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 21:43) *
А вы про диод в базовом делители не забыли?

Диод в прямом направлении, я думаю, можно считать сопротивлением в максимум 100 Ом (это с очень большим запасом).

А главное, что я "забыл" (к сожалению никто меня даже не поправил crying.gif ) - это что у транзистора подключенного по схеме с общей базой выходными характеристиками являются Ik(Uкб) (а не Iк(Uкэ) как в схеме с общим эмитером), а входными Iэ(Uэб) (а не Iб(Uбэ) как в схеме с общим эмитером). Соотвественно, не имея их, я не могу провести ни нагрузочную прямую и выбрать рабочую точку...Я с трудом откопал ВАХ для транзистора КТ325 по схеме с ОЭ.

Может подскажете чего-нибудь - как быть?
Alexashka
Цитата(Caa @ Aug 19 2010, 22:00) *
Диод в прямом направлении, я думаю, можно считать сопротивлением в максимум 100 Ом (это с очень большим запасом).

А главное, что я "забыл" (к сожалению никто меня даже не поправил crying.gif ) - это что у транзистора подключенного по схеме с общей базой выходными характеристиками являются Ik(Uкб) (а не Iк(Uкэ) как в схеме с общим эмитером), а входными Iэ(Uэб) (а не Iб(Uбэ) как в схеме с общим эмитером). Соотвественно, не имея их, я не могу провести ни нагрузочную прямую и выбрать рабочую точку...Я с трудом откопал ВАХ для транзистора КТ325 по схеме с ОЭ.

Может подскажете чего-нибудь - как быть?

wacko.gif какие 100 Ом?! вы о чем это? на диоде упадет примерно столько же сколько на Uэб (0,6В примерно).

а потом какая разница Uкб или Uкэ, ведь эмиттерный потенциал отличается от базового на отпределенную величину (примерно 0,6В), так что любая ВАХ которую найдете сгодится. Вам нужно просто узнать (по графику ВАХ) какое будет Uкэ при таком-то токе коллектора (который вы выбираете чтобы получить Uкэ хотябы =2В и имея по килоому в цепях эмиттера и коллектора. т.е 5В - 2k*Ik = 2, -> Ik=1,5мА), при этом вы ставите в эмиттере и коллекторе по килоомнику и автоматом получаете потенциалы на всех точках. Ну базовый потенциал можно дополнительно уточнить исходя из ВАХ база-эмиттерного перехода.
Далее рассчитываете базовый делитель зная какой потенциал на нем должен быть и обеспечивая ток делителя на порядок больше базового (его берете по макс.значению деля Ik на минимальный бетта из справочника). Все.

Блин ерунду написал, извиняюсь, ВАХ выхода нужна чтобы оценить какой будет базовый ток при определнных соотношениях Uкэ и Ik. Но это типовые зависимости, а для надеги лучше базовый ток рассчитать по минимальной бетта.
Caa
Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 22:37) *
wacko.gif какие 100 Ом?! вы о чем это? на диоде упадет примерно столько же сколько на Uэб (0,6В примерно).

А разве нельзя так заменять диод? Ну, допустим, на диоде падает 0.6В, что по его ВАХ соответсвует 10мА. Тогда сопротивление диода rд=0.6В/10мА=60 Ом.

Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 22:37) *
а потом какая разница Uкб или Uкэ, ведь эмиттерный потенциал отличается от базового на отпределенную величину (примерно 0,6В), так что любая ВАХ которую найдете сгодится.


Т.е., по-сути, чтобы:
1. получить выходную ВАХ по схеме с общей базой из выходной ВАХ по схеме с ОЭ для n-p-n транзистора надо:
Uкб=Uкэ-0.6В
Ik=(бетта/(бетта+1))*Iэ

2.получить входную ВАХ по схеме с общей базой из входной ВАХ по схеме с ОЭ для n-p-n транзистора надо:
Uэб=-Uбэ
Iэ=бетта*Iб

Или же (если не заморачиваться с построением ВАХ транзистора по схеме с ОБ) использовать более простой способ, который предложили Вы:
Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 22:37) *
Вам нужно просто узнать (по графику ВАХ) какое будет Uкэ при таком-то токе коллектора (который вы выбираете чтобы получить Uкэ хотябы =2В и имея по килоому в цепях эмиттера и коллектора. т.е 5В - 2k*Ik = 2, -> Ik=1,5мА), при этом вы ставите в эмиттере и коллекторе по килоомнику и автоматом получаете потенциалы на всех точках. Ну базовый потенциал можно дополнительно уточнить исходя из ВАХ база-эмиттерного перехода.
Далее рассчитываете базовый делитель зная какой потенциал на нем должен быть и обеспечивая ток делителя на порядок больше базового (его берете по макс.значению деля Ik на минимальный бетта из справочника). Все.

Блин ерунду написал, извиняюсь, ВАХ выхода нужна чтобы оценить какой будет базовый ток при определнных соотношениях Uкэ и Ik.



При этом везде
Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 22:37) *
расчитать по минимальной бетта
yakub_EZ
Цитата(Alexashka @ Aug 19 2010, 21:43) *
Чтото мне подсказывает, что усиление у вашей схемы будет близко к единице smile.gif
Какой тогда в ней смысл?

А такой вот и смысл, что схема единично усиливает по току на нагрузку в коллекторе. Ставим 150 Ом получаем в два раза или 6дБ


Цитата
Диод в прямом направлении, я думаю, можно считать сопротивлением в максимум 100 Ом (это с очень большим запасом).

Вот странно, знаете что такое ВАХ для транзистора и забываете про ВАХ диода. Он кроме падения напряжения ещё выполняет функцию термостабилизации. Токи и напряжения имеют подобный вид:
CODE

--- Operating Point ---

V(Q1c): 3.94209 voltage
V(Q1b): 1.6777 voltage
V(Q1e): 1.06317 voltage
V(D1): 0.577108 voltage
V1: 5 voltage


Ic(Q1): 0.00105791 device_current
Ib(Q1): 5.25997e-006 device_current
Ie(Q1): -0.00106317 device_current
I(C3): -3.94209e-018 device_current
I(C2): 1.06317e-018 device_current
I(C1): 1.6777e-018 device_current
I(D1): 0.000846611 device_current
I(R6): 3.94209e-018 device_current
I(R5): 0.000851871 device_current
I(R4): 0.00105791 device_current
I(R3): 0.000846611 device_current
I(R2): 0.00106317 device_current
I(R1): 1.06294e-018 device_current
I(V2): 1.06317e-018 device_current
I(V1): -0.00190978 device_current


Объясните для чего вам надо расчитать эту схему для именно этого транзистора? Лучше покрутите её в симуляторе, спаяйте и убедитесь как она усиливает и шумит. Или это для учебного процесса?
Модель я вам дал. По ней можно посторить много ВАХ. Как пример, ваши ВАХ. В рабочих точках по постоянному току они более менее соответсвуют
Серия ВАХ дана для базового тока до 40 мкА с шагом 4 мкА так как транзистор имеет большее усиление неджели по которым стоили ВАХ
Caa
Цитата(yakub_EZ @ Aug 20 2010, 10:59) *
Вот странно, знаете что такое ВАХ для транзистора и забываете про ВАХ диода. Он кроме падения напряжения ещё выполняет функцию термостабилизации.

Да, я , конечно же, помню о том, что диод там стоит как раз для термостабилизации. Но расчет же ведется для (как я предполагал) нормальной комнатной температуры.

Цитата(yakub_EZ @ Aug 20 2010, 10:59) *
Объясните для чего вам надо расчитать эту схему для именно этого транзистора? Лучше покрутите её в симуляторе... Или это для учебного процесса?

Да исключительно для учебного процесса. Расчет я привел, а по этой схеме решил его проверить.
Вот как раз и подумываю об освоении Altium, в котором вы моделировали и предоставили модель.

Цитата(yakub_EZ @ Aug 20 2010, 10:59) *
...спаяйте и убедитесь как она усиливает и шумит

Шумит...а как это устраняется?
yakub_EZ
Цитата(Caa @ Aug 20 2010, 11:14) *
Вот как раз и подумываю об освоении Altium, в котором вы моделировали и предоставили модель.


В Altium очень сложно моделировать. Причин на это несколько:
1. Приходится думать какой установить интервал расчета при так называемом transient прогоне. Т.е. можно оставить как есть по умолчанию и попасть в "затяжное" вычисление. Или получить "крякобяки", если процесс окажется быстрее шага
2. Очень сурово с спайс моделями. Они там по умолчанию есть, но их мало. Скажем, до сих пор нет модели компаратора tl311 и множества подобной мелочевки. Недавно пришлось самому нарисовать символ длинной линии и приклеить к нему модель, что в общем то не способствует полету технической мысли при разработке. Хотя такие вещи в нормальных симуляторах относятся к минимальномй набору. Модели дернуть можно из MicroCap'а поудаляв там комментарии, переносы и ещё что то, что им не переваривается laughing.gif

Я бы посоветовал попутно завести LTSpice и MicroCap.
LTSpice - бесплатный, берется за спасибо от производителя с спасибом от него же. Частенько обновляется, имеет много моделей. Выглядит брутально, но чертовски хорош в маленьких схемках. Он как автоматический фотоаппарат - набросал схемку, нажал Run и смотришь схему, пробегаясь по ней щупом
MicroCap - небесплатный, имеет наверное самую большую библиотеку элементов, и настроек. С интерфейсом у него приятней и книжек про него больше, вобщем хорош

Цитата(Caa @ Aug 20 2010, 11:14) *
Шумит...а как это устраняется?


Тысяча и один способ. Начиная с смены схемы или применения малошумящих компонентов. Если модель полная, в симуляторах можно оценить шум схемы
Caa
Цитата(yakub_EZ @ Aug 20 2010, 11:43) *
В Altium очень сложно моделировать...
Я бы посоветовал попутно завести LTSpice и MicroCap.

Ага, спасибо. Скачаю. А пока вот нарыл Electronics Workbench.

Цитата(yakub_EZ @ Aug 20 2010, 11:43) *
Начиная с смены схемы или применения малошумящих компонентов.

А схема усилителя на n-p-n с ОЭ подойдет для усиления телевизионного сигнала с кабеля 75 Ом ? Вроде бы, говорят, что схема с ОБ высокочастотная как раз таки...
Alexashka
Цитата(Caa @ Aug 20 2010, 10:37) *
А разве нельзя так заменять диод? Ну, допустим, на диоде падает 0.6В, что по его ВАХ соответсвует 10мА. Тогда сопротивление диода rд=0.6В/10мА=60 Ом.


Т.е., по-сути, чтобы:
1. получить выходную ВАХ по схеме с общей базой из выходной ВАХ по схеме с ОЭ для n-p-n транзистора надо:
Uкб=Uкэ-0.6В
Ik=(бетта/(бетта+1))*Iэ

2.получить входную ВАХ по схеме с общей базой из входной ВАХ по схеме с ОЭ для n-p-n транзистора надо:
Uэб=-Uбэ
Iэ=бетта*Iб

Или же (если не заморачиваться с построением ВАХ транзистора по схеме с ОБ) использовать более простой способ, который предложили Вы:


При этом везде


Отвечаю по пунктам.
1. для статики может и можно заменить диод резистором, но это дурной тон, лучше так не делать. самая простая и более-менее правильная замена -последовательно включенный источник напряжения 0,6В (или сколько там по ВАХ диода) и резистор равный дифференциальному сопротивлению диода в данной точке ВАХ (рассчитывается по тангенсу наклона касательной к кривой ВАХ).
2. Да, сегодня перечитал свое вчерашнее и понял, что сам ничего не понял laughing.gif попробую еще раз изложить мысли.
Ну я вот считаю как, построение нагрузочной кривой и нахождение рабочей точки это по сути графическое решение уравнения с нелинейным элементом в цепи (которое по сути является трансцендентным, т.е не решается арифметически). Я это понимаю нужно, если у вас есть например диод и резистор последовательно включенный, тогда да. Т.е напряжение на диоде зависит только от тока через него.
В нашем случае с транзистором ток коллектора задается током эмиттера (которое задается резистором в эмиттерной цепи и напряжением делителя на базе). А напряжение коллектора сам транзистор сделает таким, чтобы обеспечить протекание данного коллекторного тока через нагрузку в коллекторе (резистор). Т.е выходные ВАХ нам зафиг не нужны smile.gif
Если мы чуток ошибемся и зададим в базе напряжение чуть ниже допустим, то на эмиттере напряжение тоже упадет на столькоже, соотв.ток эмиттера упадет тоже на чуть-чуть, а напряжение на коллекторе -наоборот увеличится, потомучто в коллекторе стоит генератор тока, которому по барабану какая на выходе нагрузка (до определенной величины ессно). Вот и все, никаких трансцендентных уравнений решать не нужно smile.gif
Вам дают входную ВАХ для транзистора находящегося в линейном режиме, а в каком он включении (ОБ,ОК,ОЭ) это роли не играет, если вас интересует расчет по постоянке. Понятно что ток эмиттера влияет на Uбэ, но в первом приближении рассчет такой: по заданному току эмиттера деленному на бетта получаете ток базы, по этому значению по ВАХ находите Uбэ и все- используете это в рассчетах.

Цитата(yakub_EZ @ Aug 20 2010, 10:59) *
А такой вот и смысл, что схема единично усиливает по току на нагрузку в коллекторе. Ставим 150 Ом получаем в два раза или 6дБ

"единично усиливает" это значит она не усиливает... вобщемто rolleyes.gif
Соотв.возникает вопрос, для чего нужен этот "неусилитель" в промышленном исполнении? (нагрузка-то ведь задана четко- 75Омный кабель, так ведь?)
yakub_EZ
Цитата(Alexashka @ Aug 20 2010, 13:19) *
"единично усиливает" это значит она не усиливает... вобщемто rolleyes.gif
Соотв.возникает вопрос, для чего нужен этот "неусилитель" в промышленном исполнении? (нагрузка-то ведь задана четко- 75Омный кабель, так ведь?)

Да, верно, на кабель. И компенсирует потери в нем, как пример 100 футов RG59U:
1. На первом канале (на графике красным) АЧХ усилителя.
2. По второму (синим цветом), его же, но через 100 футов RG59U.
3. И третий (зелёным) - это просто согласованные 100 футов RG59U
Транзистор взял первый попавшийся из категории RF. Входное сопротивление схемы 75 ом
Alexashka
Цитата(yakub_EZ @ Aug 23 2010, 10:16) *
Да, верно, на кабель. И компенсирует потери в нем, как пример 100 футов RG59U:

Вот это мне не понятно если чесно, не усиливает по напряжению (вроде даже мнеьше 1), по току тоже Кi=1, а сигнал на выходе больше. Если вы не расскажете в чем секрет wink.gif попытаюсь сам разобраться, времени правда совсем нет, хех
yakub_EZ
Цитата(Alexashka @ Aug 23 2010, 18:22) *
Вот это мне не понятно если чесно, не усиливает по напряжению (вроде даже мнеьше 1), по току тоже Кi=1, а сигнал на выходе больше. Если вы не расскажете в чем секрет wink.gif попытаюсь сам разобраться, времени правда совсем нет, хех

Ключик здесь - усиление по току. Из него получается усиление на выходе по напряжению. Схема повторяет ток с единичным коэффициентом усиления по току, не обращая (в разумных пределах) на величину нагрузки. Если сопротивление нагрузки получается равным входному, то получается единичное усиление по по напряжению. А если, скажем,сопротивление нагрузки в два раза больше, то соответственно с тем же током получаем двойное напряжение. В этом случае, кабель выполняет функцию того добавочного сопротивления, а работаем в итоге с тем же током на те же 75 ом только на его конце
Alexashka
Цитата(yakub_EZ @ Aug 23 2010, 18:56) *
Ключик здесь - усиление по току. Из него получается усиление на выходе по напряжению. Схема повторяет ток с единичным коэффициентом усиления по току, не обращая (в разумных пределах) на величину нагрузки. Если сопротивление нагрузки получается равным входному, то получается единичное усиление по по напряжению. А если, скажем,сопротивление нагрузки в два раза больше, то соответственно с тем же током получаем двойное напряжение. В этом случае, кабель выполняет функцию того добавочного сопротивления, а работаем в итоге с тем же током на те же 75 ом только на его конце

Хахах! теперь разглядел biggrin.gif у вас R15 некорректно включен! Вы его включили как будто у вас выход низкоомного источника сигнала, а по сути -наоборот, выход каскада с ОБ -это исчточник тока smile.gif. Посему R15 Надоть включать так как на рисунке ниже. Тогда все выходит верно- простой кабель дает меньшее затухание))
И еще, выходит что выход "генератора" сигнала (в д анном случае каскад с ОБ) не согласован с фидерной линией и нагрузкой. Не будет ли в данном случае отраженки?
yakub_EZ
Цитата(Alexashka @ Aug 24 2010, 00:11) *
Хахах! теперь разглядел biggrin.gif у вас R15 некорректно включен! Вы его включили как будто у вас выход низкоомного источника сигнала, а по сути -наоборот, выход каскада с ОБ -это исчточник тока smile.gif. Посему R15 Надоть включать так как на рисунке ниже. Тогда все выходит верно- простой кабель дает меньшее затухание))
И еще, выходит что выход "генератора" сигнала (в д анном случае каскад с ОБ) не согласован с фидерной линией и нагрузкой. Не будет ли в данном случае отраженки?

Да, получается что каскад имеет входное от килоома на низких частотах и снижает его с повышением частоты за счет емкости на транзистор. У вас волновое включено правильно.
Скорее всего это решение применяется на входе устройства или с трансформатором на выходе. Пока других вариантов нет unsure.gif
Alexashka
Цитата(yakub_EZ @ Aug 24 2010, 11:08) *
Скорее всего это решение применяется на входе устройства или с трансформатором на выходе. Пока других вариантов нет unsure.gif

Либо так что на несогласованность закрывают глаза, ведь если нагрузка линии нормальная 75-омная, то отражения впринципе не должно быть. хотя линия как правило не бывает идеальной, всякие тройники, удлинители...
HappyAlbert
Подскажите, есть ли в альтиуме модель идеального операционного усилителя? нужна для моделирования!
yakub_EZ
HappyAlbert Возьмите Op Amp из Miscalleneous device, там под соусом "ОУ на все случаи жизни" подают AD645A.
Возможно вас он устроит
HappyAlbert
Попробую, посмотрим, что он из себя представляет biggrin.gif А еще интересно, можно ли самому создать модель усилителя с требуемыми параметрами?
yakub_EZ
HappyAlbert Конечно можно, только лучше скопировать библиотеку Miscalleneous device или ОУ в отдельное место, открыть свойства ОУ, щелкнуть мышкой в раздел Simulation. Откроется текстовая Spice модель. Можно загрузить на её место любую другую из интеренета, подправив ножки модели, схематика и футпринта. Или разобраться в её потрошках самостоятельно.
На этой страничке описано их строение и даже создана модель ОУ http://www.ecircuitcenter.com/Basics.htm
HappyAlbert
yakub_EZ спасибо за ссылку biggrin.gif буду разбираться!
Alexashka
Цитата(HappyAlbert @ Nov 12 2010, 09:42) *
yakub_EZ спасибо за ссылку biggrin.gif буду разбираться!

Проще взять обычный управляемый напряжением источник напряжения задав коэф.передачи побольше -мульон например. Получится очень даже идеальный операционник smile.gif
yakub_EZ
Цитата(Alexashka @ Nov 14 2010, 01:26) *
Проще взять обычный управляемый напряжением источник напряжения задав коэф.передачи побольше -мульон например. Получится очень даже идеальный операционник smile.gif

Там, по ссылке, как раз такое решение, только с выходом на RC-цепочку.
Опасно тем, что может работать с просто космическим (мегавольты) выходным напряжением и поэтому быть очень далеким от жизни. Избавится от этого можно добавив выходной пуш-пул каскад на транзисторах, которые подключить к выводам питания
Alexashka
Цитата(yakub_EZ @ Nov 14 2010, 11:57) *
Опасно тем, что может работать с просто космическим (мегавольты) выходным напряжением и поэтому быть очень далеким от жизни. Избавится от этого можно добавив выходной пуш-пул каскад на транзисторах, которые подключить к выводам питания

Ну на то он и идеальный ОУ smile.gif
Кстати в микрокапе можно использовать ОУ как идеализированную модель. Называется Level 1: Ideal model, я вот ток не понял какие параметры из тех что там задаются используются в модели. Потому что и для Level 1 и для Level 3(Boyle model) параметры одни и те же.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.