Здравствуйте!!! :-)
Если не возражаете, я буду здесь выкладываться схемы усилителей и говорить, что мне в них не понятно. А от Вас прошу помощи разобраться в этом.




За счет таких резисторов создается смещения на базе транзитора Q1? Или там вообще нет смещения?
Заранее спасибо.

За счёт резисторов R4, R5. Именно они (да ещё диоды D1, D2) формируют в точке их соединения (точка IP-GND) постоянное отрицательное смещение (относительно земли!) порядке -30мВ, которое подаётся на базу Q1 через резисторы R1, R2. Если, конечно, на контакт IP-GND не приходит внешнее смещение.

Получается, что на выходе(Output) отрицательное напряжение относительно земли (согласно полярности включению конденсатора C3). На обкладках C3 должно быть не менее 1 вольта.

На базе транзистора Q1 ноль вольт. Резистор R4 служит для развязки слаботочной и сильноточной земли. В состоянии покоя (при отсутствии входного сигнала) ток коллектора Q1 задается источником тока на Q3. Этот источник тока устанавливает (автоматически) напряжение на своем коллекторе такое, чтобы открыть транзисторы Q1, Q2. Ток источника тока Q3, а соответственно и токи Q1, Q2 определяются диодами D1, D2, напряжением база-эмиттер Q3 и резистором R11.

Что-то я ничего не пойму. Зачем нужен транзистор Q3 и при каких условиях он открывается?

Это источник тока, он всегда открыт, находится в линейном режиме. Этот участок схемы всегда даёт определенный заданный ток. Транзистор выравнивает падение напряжения на резисторе с падением напряжения на двух диодах, соответственно ток в цепи коллектора является константой


Входной дифф каскад это как раз типовое решение, подавляющее большинство схем усилителей начинается с двух транзисторов на входе имеющим общую цепь в эмиттере.
Интересней вопрос, почему разработчик ввел несколько близких напряжений питания +-130 и +-135. Обычно предварительный каскад питают меньшим стабилизированным напряжением, а выходной большим, обычно с большими пульсациями по питанию

На Q3 организован источник тока. Возьмите азбуку для схемотехников (Хоровиц и Хилл. Искусство схемотехники, Титце и Шенк. Поупроводниковая схемотехника) и читайте себе про источники тока, дифференциальные каскады, в том числе и с источником тока.

Для повышения КПД выходного каскада. Если напряжение коллектора Q9(Q11) = напряжению коллекторов Q13, Q15, Q17.....Q29.
То максимальное вых. напряжения усилка будет Uпит. - 3*Uбэ. Даже чуть меньше с учетом влияния Q4 и R8.

Вам, наверное, известно что-то, что не известно другим. В том числе и о развязке земель.
Хотелось бы только поправить, что ток источника тока действительно определяется диодами D1, D2 и резистором R11, но никакого автоматического установления напряжения на коллекторе Q3 "чтобы открыть транзисторы Q1, Q2" не происходит. Источник тока просто "не знает" о том, открыты ли они и ему пофиг.

Сомнительное мероприятие, из за 3 вольт при 130 по питанию вводить ещё две цепи питания

Получается ток смещения базы транзистора Q1 проходит начиная от общего провода, затем через RC цепочку (R4,C11), затем через резистор R1, затем R2, затем База-коллектор транзистора Q1, Затем резистор VR1, ЗАТЕМ КОЛЛЕКТОР-ЭМИТЕР Q3, ЗАТЕМ резистор R11 и на минус 135 вольт?

Да

Отрицательное смещение n-p-n транзистора в 30 мВ ? Пардон, зачем?



Во многих схема резистора R4 нет и все замечательно работает. yakub_EZ правильно написал.

Это на сколько же ватт этот усилитель? +-130 вольт и куча транзисторов в параллель?
Киловатты?

1500 W

Правильно, да не совсем. У кого-то из корифеев усилителестроения в журнале "Радио" советских времен было обоснование применения этого резистора.

Это не смещение транзистора, а потенциал его базы относительно земли. Зачем? Спросите у разработчика.

Так вопрос-то был какой?



И вы ответили:





Для чего нужен R4 выше уже писали, для ликвидации земленных петель. Если его убрать может появится фон при подключении к предварительному усилителю, особенно если длина проводов большая.

А зачем вообще нужен резистор Q3? При каких условиях он открывается?

Как работает транзистор Q2?

Транзистор/Резистор Q3 всегда в этой схеме находится в активном режиме, про него уже достаточно сказано выше. Если вам хочется побольше подробностей работы схемы, придется открыть букварь по схемотехнике, некоторые из которых также выше привел Пушкарев Михаил
Транзистор Q2 также работает в активном режиме. На него падаётся сигнал отрицательной обратной связи (ООС). Который в первом приближении получается делением переменной составляющей выходного сигнала сигнала цепочкой R6 - R3, если не в первом, то конечно же надо надо учитывать элементы C3 C3a R6a и даже R4 и C11. Сигнал ООС вычитается в дифф каскаде на Q1 Q2, что в какой то мере позволяет избаится от нелинейного воздействия на сигнал схемы усилителя

Скитати, на счет книг, как опытные специалисты, пожалуйста можете мне предложить книгу по схемотехники, только чтобы там было всё написанно простым языком и без всего лишнего. Моя цель изучить принципы работы усилителей.

Могу еще порекомендовать

А.Б.Гребен

Проектирование аналоговых интегральных схем.

1976г. издания

Я считаю ее классикой, проще и внятней не встречал.
(ни как руки не доходят отсканировать и выложить в сеть)

Вот именно. А Вы прочитали невнимательно.


Что значит "убрать"? Если его просто убрать, усилитель перестанет работать.

Это значит - соединить IP_GND и GND напрямую проводом...

Гребен А.Б. - Проектирование аналоговых интегральных схем. (1976)

А эта ничего, что она такая старая?

Но только вот бред нести не надо. Все будет работать... А что значит убрать, вам пояснили:

Господа, объясните пожалуйста как работает термостабилизация за счет резисторов R1 и R2?

Никак не работает, там где задумываются о термостабильности такое использовать не будут.
Преподу нужно сказать, и вывести формулой следующее:
(при увеличении температуры увеличивается ток коллектора, увеличивается ток базы, уменьшается напряжение база-эмиттер ( 2мв на
градус)) .
Ток коллектора примерно равен току эмиттера и равен напряжению на базе(которое практически равно питание умножить на R2 делить на R2+R1) за вычетом падения на база-эмиттер, поделённому на R4. (Ik = Ue/R4, Ue=ub - Ube) В данной схеме делитель r1 r2 задаёт начальное смещение на базе, с ростом темпераруры увеличивается ток базы и соответственно напряжение на базе(между базой и землёй) начинает уменьшаться (эквивалентно уменьшению номинала R2), соответственно, напряжение на эмиттере тоже уменьшается, т.е. уменьшается падение на R4 ну и следовательно ток через R4, а следовательно и ток эмиттера(это один и тот же ток), он же почти ток коллектора уменьшается, НО! с другой стороны при росте температуры уменьшается падение напряжение перехода база - эмиттер, что приводит к увеличению напряжения на эмиттере, росту тока через R4 и соответсвенно росту тока коллектора, т.е. типа если подобрать оптимально эти R1 и R2 то эти два процесса будут уравновешены. Но на практике ИМХО никто не расчитывает схемы так, чтобы был какой-либо ощутимый ток базы у усилительного каскада, в этой схеме можно говорить токо об лучшей термостабилизации схемы, по сравнению со схемой где рабочая точка задаётся только при помощи R1, но с практической точки зрения ни та ни другая никакой термостабилизацией не обладают.

Чего здесь не надо, так это хамства, молодой человек. На этом форуме подобный стиль общения не принят, даже в разделе "для начинающих".



Термостабилизация здесь осуществляется скорее за счёт резистора R4, обеспечивающего ООС по постоянному току. Подробнее об этом можно почитать в "Искусстве схемотехники " Хоровица и Хилла, например:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Мдя, не прав, сори. Про схему можно найти в яндексе, набрав, эмиттерная термостабилизация. http://www.radioland.net.ua/contentid-435-page3.html
Смысл в том, что ток через R2 выбирается большим на порядок чем ток базы(а я предположил обратное), т.е. ток базы практически не учитывается при расчётах. Напряжение на базе тогда равно Eп*R2/(R1+R2), напряжение на R4 равно (Eп*R2/(R1+R2)) - Ube . R1 и R2 подбирают так чтобы напряжение базы было больше нескольких вольт(чем больше, тем более стабильно), например, если на базе будет 4.5 Вольта, то при 25 градусах на R4 будет 4.5 - 0.7 = 3.8 вольта , пусть R4 = 500 Ом тогда ток через него равен 3.8/500 = 7.6мА, т.е. ток коллектора ~равен 7.6 мА. При увеличении температуры на 50 градусов падение на база-эмиттер уменьшиться на 2мВ*50 = 100мВ, т.е. вместо 0.7 вольт станет 0.6. Ток коллектора теперь равен (4.5 - 0.6)/500 =7.8мА, т.е. при повышении температуры на 50 градусов ток коллектора увеличился всего на 3 процента.

Здраствуйте!

Не могли бы подсказать из каких соображений выбрать значения Iд и Uэ0 при расчете номиналов резисторов в схеме транзисторного n-p-n каскада с общей базой по постоянному току:

Схемы с общей базой, как правило, имют низкое входное сопротивление. Rэ выбирают из Условия согласования по входу.
Iд порядка 10*Iб.

Чет мне всегда казалось, что Re только из соображений режима по постоянному току, ибо как правильно означено выше, re<< Re http://www.radiomaster.ru/stati/radio/amp_10.php , поэтому Re здесь мало по сигналу на что влияет, наоборот его можно взять побольше.

Увидел собственную ошибку. Конечно же, Iэ0=Iб0+Iк0.



По поводу Rэ, действительно, не очень понятно. Согласно эквивалентной схеме,

ссылку на которую дал ledum, Rэ можно брать больше, чем сопротивление база-эмитерного перехода. И тогда оно не будет вносить вклад в общее входное сопротивление.
Однако, с точки зрения согласования по входу тоже не ясно. Речь идет о согласовании по току, напряжению или по мощности?


Очевидно, что ток через делитель должен быть больше, чем ток в базу транзистора. Но почему в 10 раз (это принципиально)? По идее, чем меньше будет течь ток через резисторы Rд1,2, тем больше будут их номиналы и меньшая тепловая мощность (экономлю энергию Eп).

1. Видимо имелось ввиду согласование по мощности, это нужно например при усилении СВЧ сигналов или если сигнал берется с датчика и нужно не потерять ни грамма мощности которую он генерирует. С датчиками обычно применяют трансформаторное согласование, а на СВЧ- чаще LC-согласование. Кстати со стороны источника сигнала сопротивление базы будет в h21 раз меньше
2. Считается почемуто , что если ток делителя в 10 раз больше тока нагрузки (в данном случае тока базы), то можно пренебречь разбросом параметров нагрузки (например тогоже h21).

Таким образом, беру Rэ=Re{Zг}. Например, если хочу усилить сигнал с антенного кабеля 75 Ом, то Rэ=75 Ом. В итоге, из формул найду Uэ0, а значит и Uб0.


Вот это не очень понял...


Я бы объяснил это не разбросом параметров (ведь разброс параметров - это штука относительная. У одного транзистора h21 одни, у другого другой), а тем, что, если ток через делитель Iд=10*Iб, то чтобы сопротивление базы транзистора не шунтировало резистор Rб2, то номинал Rб2 должен быть, соотвественно, в 10 раз меньше сопротивления базы.

1. не совсем так, вообщето надо постараться чтобы Re{Zg} примерно равнялось rэ (поскольку входное сопротивление каскада примерно равно эмиттерному сопротивлению, того что внутри транзистора, оно ЕМНИП = 0,025/iэ). Но это если реактивные составляющие малы по сравнению с Zg, а иначе их надо тоже согласовывать (смысл такой что реактивность генератора должна равняться реактивности нагрузки с обратным знаком). А Rэ как сказал ledum это для задачи режима по постояннуму току. Хотя я давненько уже эти рассчеты делал, может есть какието еще нюансы.

2. Ну это если посмотрите формулу для входного сопротивления, увидите, что rб входит в нее деленная на [бетта+1] (или умноженная на [1-альфа]). Смысл такой, что источник сигнала не знает о том, что базовый ток меньше эмиттерного в [бетта+1] раз, и для него ничего не изменилось если бы базовый ток был бы равен эмиттерному, а сопротивление базы меньше в [бетта+1] раз.

3. Дык о том и речь, если h21 от одного экземпляра к другому может менятся в 2-3 раза, то и базовый будет меняться в 2-3 раза (изначально то мы ведь задаемся неким начальным током коллектора). Вот в 10 раз больший ток делителя и гарантирует (в первом приближении), что напряжение на базе не изменится, и режим по постоянному току каскада не поменяется в значительной степени.

Нашел схему промышленного усилителя ( на основе каскада с общей базой ) сигнала с кабеля 75 Ом


Помимо всего прочего, здесь непосредственно в цепи эммитера стоит резистор на 51 Ом, который, как я думаю, и служит для согласования с линией на входе. А резистор Rэ никакой рояли, получается, по переменке здесь не играет.

Да Rэ задает режим по постоянке, а rэ видимо равно недостающим 24 омам
Ориентировочно ток коллектора тут должен быть тогда =1ма.

И какой интересно получился коэффициент шума за счет образовавшегося Г-образного аттенюатора по входу. ДециБелл 15 с учетом Кш самого транзистора? При никакой динамике, на сколько там, 1.4мА токе? Нафиг такой высококачественный промышленный исказитель. Видать с возбудом в первую очередь боролись, думая что подсогласовывают.

Да, думаю так оно и есть. Тогда моя схема была не верна и туда необходимо внести последовательно в цепь эмитера резистор, который будет определяться Re{Zг}


Кстати, дейтсвительно, получается что образуется делитель из резистора 51 Ом и параллельного соединение 1кОм с rэ транзистора...Если я вас правильно понял?

Да где-то в три раза по напряжению или на 10дБ

Странный глюк - не могу редактировать свое сообщение через 5 минут после написания, уже второй раз за сегодня.
Интересно, в Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/Биполярный_тр....B7.D0.BE.D0.B9
входное сопротивление Rвх=Uвх/Iвх=Uбэ/Iэ , но память предательски подсказывает формулу, приведенную ув. Alexashka , вдалбливаемую нам где-то 27 лет назад
Тю подключилось как редактирование, хотя открывал ADDREPLAY - и уже опять дает редактировать.

Мне вот такое по почте пришло:

Странно конечно, обозначения вроде как для постоянных величин, а формулы как для дифференциальных. Да и след.фраза

указует на то что приведенная выше формула для дифф.сопротивления (в нашем случае 0,6/0,001 = 600 Ом многовато для входного сопротивления с ОБ! )

Увлёкся вашими исканиями, заинтересовался и решил промоделировать. Моделировал в Altium, прошу за него не пинать, т.к. комп с симуляторами сейчас занят. Входное сопротивление получилось несколько меньше и колебалось около 65 Ом не влияя на изменнеия резистора тока базы с 3к9 до 500 ом и входного по постоянному току 1к до 100 ом. Похоже на то, что для конкретного экземпляра транзистора не меняется. В архиве схема

Да, интересно. Может сама модель и характеристики транзистора КТ325 мальца отличаются от того, что у вас в моделе. То, что резистор в базе не влияет по переменке - это очевидно. А вот то, что резистор аналогичный тому, что у меня в схеме, Rэ не влияет - очень странно...


Кстати интересно было бы знать каково выходное сопротивление этой схемы. Скорее всего этот усилитель должен иметь выходное сопротивление, сравнимое с входным. Иначе, такой усилитель, если подтыкнуть его к антенному входу телевизора, ничего особо и не усилит. Ведь входной усилок транзистора рассчитан на 75 Ом. Или я не прав?

Я вот тоже попробовал промоделировать, получилось вобщем неплохо, при указанных на схеме номиналах Zвх=71 Ом (на 140МГц Zвх достигает 75 Ом), iк=1,34мА. Сделал прогоны с изменением сопротивления резистора R29 от 1к до 4к (Iк меняется от 0,8 до 2мА). На верхнем графике показаны коэфф.передачи каскада, на нижнем -входное сопротивление, оно меняется от 84 до 65 Ом.
Так что все вроде работает как надо.
Да, делитель на входе образуется: если закоротить входной R31, усиление возрастает примерно на 11дБ.


Выходное получается около 950 Ом на низких и сильно спадает с частотой (на второй картинке). Что вобщемто тоже логично.

А входное при этом какое получается?

Ну а как вы думаете? 71-51=20. Столько и показывает.
ПС. Транзистор взял с запасом -граничная частота 8ГГц, поэтому до 1ГГц входной импеданс практически чисто активный.