Jump to content
Dirk Diggler

Транзисторые каскады - некоторые вопросы

Recommended Posts

Пытаюсь разобраться в принципах работы каскадов на транзисторах. 

Обложился теорией, но абсолютно все книжки грешат смысловыми лакунами в изложении. Помогите неофиту разложить по полочкам, а то пока не пойму - так меня это все прям свербит, аж кушать не могу. На примере Ревича, занимательная электроника.

 Вот он рассматривает усилительный каскад
Clipboard02.jpg.49ac0ccf29692b117f3800eea9f88077.jpg
И пишет

Clipboard03.jpg.20de9ff554f4a2b749269b6d8f6a93b9.jpg

ну, с нижним выходом понятно, меняем сопротивление на поменьше. Входное напряжение осталось тем же - выходное минус 0.6 на базе, стало быть и выходное, потенциал на сопротивлении не меняется, стало быть вниз потек бОльший ток.
Увеличился ток эмиттера, который представляет собой на условные 99% ток коллектора и 1% базы.
Я вот не понял только, почему написано "напряжение верхнего выхода Uвых1 также изменится"? Что значит также? Напряжение на втором выходе, на нагрузке снизу, сразу после эмиттера - не изменилось же! Или я что-то не понимаю?

Второй вопрос. "А обратного не получается. Если мы уменьшим Rk, нагрузив его" - это о чем речь? Явно о подключении нагрузки параллельно Rk? То есть между питанием и коллектором. 
А я как-то думал, что нагрузка верхнего выхода - это подключение нагрузки между коллектором и общим проводом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, Dirk Diggler сказал:

думал, что нагрузка верхнего выхода - это подключение нагрузки между коллектором и общим проводом.

Правильно думали. Только забыли о внутреннем сопротивлении источника питания. Поэтому

10 часов назад, Dirk Diggler сказал:

о подключении нагрузки параллельно Rk? То есть между питанием и коллектором

 тоже можно вести речь, но после воспоминаний о законе Ома для полной цепи.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Изготовление 2-х слойных плат от 2$, а 4-х слойных от 5$!

Быстрое изготовление прототипа платы всего за 24 часа! Прямая доставка с нашей фабрики!

Смотрите видео о фабрике JLCPCB: https://youtu.be/_XCznQFV-Mw

Посетите первую электронную выставку JLCPCB https://jlcpcb.com/E-exhibition чтобы получить купоны и выиграть iPhone 12, 3D-принтер и так далее...

10 часов назад, Dirk Diggler сказал:

Входное напряжение осталось тем же - выходное минус 0.6 на базе, стало быть и выходное,

0,6 падение на переходе - это очень приблизительно, может быть и 0,4,  и 0,8 - в зависимости от тока базы.
Так что выходное чуть-чуть изменится. Может, на 0,01-0,05 вольта, но все же.
А нагрузка может подключаться и параллельно Rк, и вместо его. Например, лампочка, светодиод, транзистор с другой проводимостью.


Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Высокая надежность SiC! Как они этого добились?

За несколько лет кропотливых исследований и совершенствования технологии компания Infineon смогла довести показатели надежности и стабильности параметров высоковольтных и быстродействующих карбид-кремниевых транзисторов линейки CoolSiC практически до уровня их кремниевых собратьев.

Подробнее

12 hours ago, Dirk Diggler said:

не изменилось же!

Напряжение на первом выходе Uвых1 = Uпит - Rк*Iк. Да, напряжение на втором выходе не изменилось, но при подключении  нагрузки в эмиттер увеличился ток коллектора, значит и изменилось напряжение на первом выходе.

Например, напряжение на базе 1.6В. На эмиттере получилось 1.6 - 0.6 = 1В. Это напряжение не меняется. При Rэ = 1кОм ток эмиттера равен 1В/1кОм = 1мА. Ток коллектора тоже 1мА. Пусть Rк = 3кОм, тогда напряжение Uвых1 = 10В - 3кОм*1мА = 7В.

Добавили нагрузку в эмиттер, параллельно Rэ ещё один резистор 1кОм. Получилось 0.5 кОм в эмиттере, напряжение не изменилось 1В, а ток стал 1В/0.5кОм= 2мА. Получается Uвых1 = 10В - 3кОм*2мА = 4В. Напряжение на коллекторе сильно изменилось.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Практическое использование TrustZone в STM32L5»(10.12.2020)

Приглашаем на вебинар, посвященный экосистеме безопасности и возможностях, которые появились у разработчиков благодаря новой технологии TrustZone в микроконтроллерах STM32L5. Программа рассчитана на технических специалистов и тех, кто уже знаком с основами защиты ПО в STM32.

Подробнее

2 часа назад, sanya110 сказал:

Только забыли о внутреннем сопротивлении источника питания.

Так о нем и речи никакой не было. И мы разве не рассматриваем идеальный случай - когда на входе питания у нас источник напряжения?

 

2 часа назад, sanya110 сказал:

тоже можно вести речь

Да можно конечно говорить о чем угодно. Но на схеме совершенно недвусмысленно указано, откуда идет съем напряжения. Между коллектором и землей. Было бы сказано "а вот Rк мы будем рассматривать, как полезную нагрузку в коллекторной цепи" - это одно. Но сказано-то, что выход - это между Rk и коллектором.

Откуда возникает изменение Rk - хоть убей не пойму.

2 часа назад, Alkarn сказал:

0,6 падение на переходе - это очень приблизительно, может быть и 0,4,  и 0,8 - в зависимости от тока базы.

Вот его категоричность насчет этого тоже смущает, но тут хоть понятно, что это по сути диод, со своей ВАХ, тут вопросов нет.

 

2 часа назад, Alkarn сказал:

А нагрузка может подключаться и параллельно Rк, и вместо его.

Это понятно. Только контекст главы - вообще никак не упоминает о том, что в коллекторной цепи стоит полезная нагрузка. Там речь идет исключительно об усилении сигналов. Исключительно про Uвых1 и Uвых2. Вот это и смущает

Share this post


Link to post
Share on other sites

Снижена цена на AC/DC и DC/DC преобразователи Mornsun в Компэл!

Компэл и компания Mornsun снизили цены на преобразователи AC/DC-преобразователи семейств LS и LDE. По привлекательной цене также предлагаются DC/DC-преобразователи изолированных семейств поколений R2 и R3 различного конструктивного исполнения.

Подробнее

12 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Напряжение на первом выходе Uвых1 = Uпит - Rк*Iк. Да, напряжение на втором выходе не изменилось, но при подключении  нагрузки в эмиттер увеличился ток коллектора, значит и изменилось напряжение на первом выходе.

Например, напряжение на базе 1.6В. На эмиттере получилось 1.6 - 0.6 = 1В. Это напряжение не меняется. При Rэ = 1кОм ток эмиттера равен 1В/1кОм = 1мА. Ток коллектора тоже 1мА. Пусть Rк = 3кОм, тогда напряжение Uвых1 = 10В - 3кОм*1мА = 7В.

Добавили нагрузку в эмиттер, параллельно Rэ ещё один резистор 1кОм. Получилось 0.5 кОм в эмиттере, напряжение не изменилось 1В, а ток стал 1В/0.5кОм= 2мА. Получается Uвых1 = 10В - 3кОм*2мА = 4В. Напряжение на коллекторе сильно изменилось.

Да, там имеется в виду "напряжение также изменилось" не в смысле "изменилось напряжение u2 - и напряжение u1 также", а в смысле - "изменился ток эмиттера - значит и на коллекторе напряжение тоже изменилось". Просто там в главе идут рассуждения о симметричности напряжений выходов и всё такое, а тут внезапно увязываются не напряжения, а ток одного и напряжения другого.

Вообще абзац трудный блин. "Выходные напряжения схемы сильно разнятся". Что эта фраза должна мне сказать?

Почему сравнивается изменение нагрузки на одном выходе, а ток на другом? Мы же выходное сопротивление конкретного выхода рассматриваем. Цепляем к именно нему нагрузку. И изменение тока вроде как на нем же должны смотреть, почему мы лезем разглядывать реакцию другого входа?

Edited by Dirk Diggler

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Dirk Diggler сказал:

Так о нем и речи никакой не было

И не могло быть, поскольку автором подразумевается знание читающим законов элементарной электротехники.

2 часа назад, Dirk Diggler сказал:

разве не рассматриваем идеальный случай - когда на входе питания у нас источник напряжения?

Именно его и рассматриваем, потому и следует учитывать крайне малую величину его внутреннего сопротивления.

2 часа назад, Dirk Diggler сказал:

Откуда возникает изменение Rk

От полетности мысли автора изложения.

2 часа назад, Dirk Diggler сказал:

контекст главы - вообще никак не упоминает о том, что в коллекторной цепи стоит полезная нагрузка

Rk - вполне полезная нагрузка. Замените его, например, электромагнитным реле и оцените степень полезности.

 

Edited by sanya110

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так. Ну вот вы знаете законов элементарной электротехники. Причем тут околонулевое внутреннее сопротивление источника питающего напряжения(напоминаю, речь идет о напряжении на коллекторе)?

Edited by Dirk Diggler

Share this post


Link to post
Share on other sites

При внутреннем сопротивлении идеального источника питания, стремящемся к нулю, нагрузка каскада, включенная между выводом коллектора транзистора и общим проводом, фактически оказывается подключенной параллельно Rk.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Dirk Diggler сказал:

Просто там в главе идут рассуждения о симметричности напряжений выходов и всё такое, а тут внезапно увязываются не напряжения, а ток одного и напряжения другого.

Мне сложно сказать что-то определённое. я же этого не читал, а Вы пересказываете плохо. лучше копируйте страницу и выделяйте фрагмент. И вообще, если автор пишет непонятно , то можно попробовать прочитать другую книгу. По моему - в Искусстве схемотехники этот каскад разжёван... а что касается напряжения на втором выходе, то оно напрямую зависит от тока через Rэ (падение напряжения на Rк, зависит от этого тока, а значит зависит и напряжение)... если транзистор в линейном режиме, то это для нижнего выхода - эмиттерный повторитель, какое напряжение будет на базе, то и на эмиттере (минус 0,65 Вольт), значит ток Rэ зависит только от напряжения на базе и не зависит от сопротивления Rк и дополнительных сопротивлений в цепи второго выхода (хоть параллельно Rк, хоть от выхода 2 на общий)... этот каскад может иметь симметричные напряжения на резисторах Rк и Rэ - если их сопротивления равны, только они будут противоположны по знаку, может это имелось в виду...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest (-:
19 часов назад, Dirk Diggler сказал:

Вот он рассматривает усилительный каскад

У меня книжки нет - заглянуть нет куда. Поэтому переспрошу: речь об усилительном каскаде или о фазорасщепителе = усилителе с парафазным выходом = фазовращателе? (последнее не очень корректно)

"Напряжение изменится..." - это означает, что изменится выходной сигнал (переменное напряжение, поступающее на вход и проходящее через этот каскад).

Чтобы разобраться в вопросе, то нужно вспомнить две вещи.

Когда рассматривается изменение Uвых на К при подключении Rн к Э, то каскад следует видеть как каскад с ОЭ, для которого Ку=Rк/Rэ - подключил Rн - Ку=Rк/(Rэ||Rн) - увеличилось усиление - увеличилось Uвых.

Когда рассматривается изменение Uвых на Э при подключении Rн к К, то каскад следует видеть как каскад с ОК, для которого Ку~=1 без всяких условий - всё! - меняй-не меняй Rк - Ку=1 - Uвых неизменно.

У двух последних рассуждений есть реальные ограничения, но в идеальном случае и при правильно настроенном каскаде - всё "ок".

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 часов назад, sanya110 сказал:

нагрузка каскада, включенная между выводом коллектора транзистора и общим проводом, фактически оказывается подключенной параллельно Rk.

Подождите. Запутался окончательно

При росте коллекторного тока на нагрузке, подключенной параллель Rk - напряжение будет увеличиваться. Тогда как напряжения, снимаемое между выводом коллектора и общим проводом - в противофазе к коллекторному току, оно будет падать, разве нет? То есть это не эквивалентные вещи ни разу, разве не так?

Провел в протеусе моделирование - напряжение на коллекторе действительно не меняется, если второй конец нагрузки подключить не к общему проводу, а к питанию. А вот напряжение на самой нагрузке - меняется еще как.

Или я опять не понял, что вы имеете в виду?

Edited by Dirk Diggler

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 часов назад, Гость (-: сказал:

Поэтому переспрошу: речь об усилительном каскаде

О нём.

Мне был непонятен обведенный абзац. Типа, почему идет разговор о выходных сопротивлениях выходов, но автор подсоединяет воображаемую нагрузку к одному входу, а речь ведет о другом? Но тут я просто тупанул, ведь реально так и есть, за напряжение выхода отвечает резистор по ту сторону транзистора, а не расположенный у точки съема.

Но только я разобрался, как новая сентенция насчет эквивалентности подключения нагрузки коллекторного выхода к питанию и общему проводу меня снова поставила в тупик ) Теперь гадаю как это может быть )

Скрытый текст

Clipboard01.jpg

Скрытый текст

Clipboard02.jpg

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Dirk Diggler сказал:

Но только я разобрался, как новая сентенция насчет эквивалентности подключения нагрузки коллекторного выхода к питанию и общему проводу меня снова поставила в тупик ) Теперь гадаю как это может быть )

ну, теперь всё понятно. Он пишет, мол, какое чудесное свойство у этой схемы - два симметричных противофазных выхода (для выхода 1 - общий плюс, для выхода 2 - общий минус), только есть недостаток - если нагружать выход 2, то изменяется напряжение на выходе 1, а на выходе 2 остаётся таким же (ЗЫЫ и ещё, если нагружать выход1, то напряжение на выходе 1 изменяется, а на выходе 2 остаётся прежним), - выходы перестают иметь одинаковые по уровню напряжения...

скорее всего, далее, он предложит применить пару эмиттерных повторителей, каждый для своего выхода... - чтоб нагрузка не портила симметрию.

ЗЫ в предыдущем моём посте, нужно изменить "выход 1" на "выход 2" (и наоборот), я чего-то думал что выход 1 - нижний.

Edited by Хoхол

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 часов назад, Хoхол сказал:

ну, теперь всё понятно.

Здорово. Но я до сих пор не понял, как может быть так, что подключения нагрузки коллекторного выхода к питанию и общему проводу - эквивалентны? Это разве правда? Или я моделирование неверно провел? Или я не понял, что в какомы смысле они эквивалентны?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
49 минут назад, Dirk Diggler сказал:

Но я до сих пор не понял, как может быть так, что подключения нагрузки коллекторного выхода к питанию и общему проводу - эквивалентны?

эквивалентны или нет - зависит от конкретной схемы... и эти эквиваленты могут быть или нет, для постоянного тока, для переменного тока, для переменки и постоянки...

Для этой конкретно схемы - резистор, параллельно Rк и резистор от коллектора на общий (минус) - не эквивалентны. (ЗЫ - это для постоянного тока, а вот если включить его через конденсатор, то уже не важно, на минус или плюс, присоединён второй вывод резистора, т.е. для переменного тока - эквивалентно (но тут надо учитывать сопротивление источника питания, его нужно складывать с сопротивлением нагрузки, но в большинстве случаев, сопротивление источника не сопоставимо меньше сопротивления нагрузки и его можно принять равным нулю, кстати, для этого присоединяют конденсаторы параллельно источнику и таким образом снижают его сопротивление для переменного тока)... да и для постоянного тоже, конденсатор же постоянный ток не пропускает)

Путаница возникает от того, что так рассчитывают входное сопротивление, на примере каскада, который Вы используете с колебательным контуром, в топике выше, резисторы образующие смещение для базы транзистора, следует считать как соединённые параллельно.

 

Edited by Хoхол

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Я ведь не претендую на правоту... И даже допускаю, что  поведение пользователя может оправдывать  открытое причисление его модератором к быдлу, полностью лишённому интеллекта. Важно какую позицию примет в этом вопросе Админ.  Он может удалить эту тему,  как вызывающую нездоровое общение, может надолго забанить автора, как быдло лишённое интеллекта, а может и снять  модератора должности. 
    • Учитывая формулировку вопроса независимо от характера дефекта Если, конечно, Вас интересует результат.
    • Это я видел. Тремя постами выше не конкретная схема, а принцип, концепция. Поясните что в нее можно добавить по вашему мнению?
    • На схеме не понятно, как ты запитал 595! Чего не нарисовал самое главное?! Не от конденсатора  на 0.1 мкФ же питается... И как питаются реле, и через что. В этом, что ты не нарисовал, и кроется  проблема.
    • В скече строка byte bb[10] = {B11111110, B11111101, B11111011, B11110111, B11101111, B11011111, B00000000, B11111111, B00000000, 0 - это канал включен, 1 - выключен. Соответственно видно, что реле должны щелкать по одному. Но происходит как будто байты передаются так: byte bb[10] = {B11111110, B11111100, B11111001, B11110011, B11100111, B11001111, B00000000, B11111111, B00000000, выделенные добавились. из-за помехи? Изменил строку вывода в сериал для наглядности в BIN формате сделал Serial.print(k); Serial.print(" - "); Serial.println(bb[k], BIN); Результат: 0 - 11111110 1 - 11111101 2 - 11111011 3 - 11110111 4 - 11101111 5 - 11011111 6 - 0 7 - 11111111 8 - 0 9 - 11111111 т.е. на 74HC595 выходит правильно, а вот доходит почему сдвоенно а иногда каша - вопрос.  
    • @vg155 Так давно уже показал. Но никого не заинтересовало...  Единственное что, полевые возможно затворы надо будет развязать диодами как у Л. И.  Это рисовал схему под свои напряжения, посчитал что должно работать и без диодов. Пока только в симе. В железе идет сборка долго. Собираю на макетной плате, не думал что с ней еще те заморочки...  Зае.. дырочки считать  И много ошибок получается при монтаже. )))  

  • Плата Digispark Kickstarter на основе микроконтроллера ATTINY85

×
×
  • Create New...