Расчет рабочей точки транзистора для унч

[Olegmik93]

Здравствуйте
Объясните как рассчитать усилитель, схему прикрепляю
Точнее помогите с рабочей точкой, не могу понять как построить нагрузочную прямую и выбрать рабочую точку...

Знаю что для построения нагрузочной прямой на выходной характеристике на оси Uкэ надо отметить точку которая равна напряжению питания, но вот как найти вторую точку на оси Iк понять не могу...

[SmarTrunk]

Если нужно строить графики для курсового и пр., то это одно. Если рассчитывать для себя, то никаких графиков не нужно. В Хоровиц Хилл "Искусство Схемотехники" все написано.

[Olegmik93]

Если рассчитывать для себя, то никаких графиков не нужно.

Нет не для курсовой, мне нужно для себя.

Правда? Разве без характеристик можно всё точно вычислить?

Но всё же хотелось бы узнать таки как эту вторую точку на оси Iк вычислить Это уже вопрос принципа...

[Денис]

как эту вторую точку на оси Iк вычислить

Графически рассчитывают простейшие каскады на одном транзисторе и там вторая точка равна "напряжение питания делить на резистор в коллекторе" в случае, если в эмиттере ничего нет.



У вас же целая система из нескольких транзисторов с непосредственными связями и ко всему прочему с несколькими цепями ООС по постоянному току.
Такие схемы графически невозможно рассчитать, т.к. в данном случае нужны выходная характеристика всей схемы, а не отдельного транзистора.

Вложения

1.GIF

(4.64 KiB) Скачиваний: 3685

[Olegmik93]

В Хоровиц Хилл "Искусство Схемотехники" все написано.

Прочитал вчера "Искусство Схемотехники" главу про транзисторы и усилители и опять не понял что к чему
Какой ток коллектора выбрать? Какой ток базы? Напряжение коллектор эмиттер ?...ну напряжение базы эмиттер понятно 0,6-0,7...

[SmarTrunk]

С напряжениями там сразу все понятно. Что неясно?
С токами - при рассчетах идут с выхода (от сопротивления нагрузки). Грубо, каждый предыдущий каскад должен смочь отдать больший ток (с запасом), чем потребляет последующий (нагрузка).
Ток покоя выходного каскада определяют из компромисса качество-экономичность, в данном случае - несколько мА.

[Olegmik93]

С напряжениями там сразу все понятно. Что неясно?

Вот мне не понятно....какой напряжение Uкэ выбрать?
Uбэ понятно что 0,6-0,7 (падение на открытом pn переходе в случае кремниевого тр-а) а Uкэ каким должно быть не могу понять...

каждый предыдущий каскад должен смочь отдать больший ток (с запасом), чем потребляет последующий (нагрузка)

То есть например если:

Выходной каскад потребляет 0.5 А при b=100 то ток его базы должен быть 0.5/100=0.005А так?
А вот предыдущий каскад должен смочь обеспечить такой ток базы (0,005А) верно? или я опять все напутал?

[Vendein_RaZoR]

и тут ХиХ советуют . Честно говоря я до сих пор не понимаю иногда с первого разу о чем там говорится , так как то ли из за корявого перевода то ли из за американских традиций бывает даже 2-х предложений по смыслу связать иногда не получается

А что вас касается

какой напряжение Uкэ выбрать?

Выбирайте исходя из того какая у вас схема. Если ваш выходной каскад как на рисунке там то выбирайте пол-питания - напряжение на эмиттере. Хотя если схема работает с небольшим напряжением питания то выкидывайте смело эти резисторы на них только напряжение будет дополнительно падать. Тогда остается что на коллекторах по половине питания должно быть.

Выходной каскад потребляет 0.5 А

куда столько ? У вас транзисторы мощные хоть ? Че то по b не скажешь что уж такие мощные , хотя ... Всё равно ток большой очень покоя. Выбирайте его как можно меньше 5-10% от максимального тока в нагрузке , а то и того меньше , главное чтоб ступеньки не было , вы это там резистором зададите который после диода.

Ток покоя предыдущего каскада за выходным делайте 10*Iб , но если он будет порядка половины мА , то смело его можете увеличить до 1 или чуть меньше , а то тогда будут искажения нелинейные у вас. Но слишком большим его тоже не надо делать : искажения сильные исчезнут , а вот батарею истратите в покое.

Ещё у вас смотрю там цепь ПОС в качестве вольтодобавки использована там где R8 - C4 . Не желательно её использовать так как опасность возбуждения есть , хотя пробуйте конечно , просто у меня так бывало

[Olegmik93]

Выбирайте исходя из того какая у вас схема. Если ваш выходной каскад как на рисунке там то выбирайте пол-питания - напряжение на эмиттере.

Схема дана для примера. Ещё вопрос тогда: а для какой схемы выходного каскада надо будет выбирать другое напряжение (не половину питания)?

куда столько ? У вас транзисторы мощные хоть ? Че то по b не скажешь что уж такие мощные , хотя

Это значение было задано просто для примера

Ток покоя предыдущего каскада за выходным делайте 10*Iб , но если он будет порядка половины мА , то смело его можете увеличить до 1 или чуть меньше

Вот, что я и хотел узнать. Спасибо

Ещё у вас смотрю там цепь ПОС в качестве вольтодобавки использована там где R8 - C4 . Не желательно её использовать так как опасность возбуждения есть , хотя пробуйте конечно , просто у меня так бывало

Да заметил, я пока не собираюсь пос использовать.

[SmarTrunk]

Vendein_RaZoR
Это правда, с 4-го издания у ХХ отвратный перевод. До 3-го издания - хороший перевод. Вывод: Старые двухтомные 2-е или 3-е издание, или читать в оригинале, или... много других разных книжек.

"Ещё у вас смотрю там цепь ПОС в качестве вольтодобавки использована там где R8 - C4"
Я бы не назвал это ПОС. Скорее, резистор R8 превращается в "источник тока" (вольтодобавка). Это стандартный и полезный прием, обычно используемый в те (советские) времена, когда делались такие схемы. Возбуждение на несовершенных транзисторах тех времен (МП37-МП41) было маловероятно. На современных, возможно, придется включить керамический конденсатор несколько сотен пик между базой и коллектором V2. Можно сделать "настоящий" источник тока... много можно чего сделать, но данная простая схема изначально не предполагает изысков.

[Денис]

Прочитал вчера "Искусство Схемотехники" главу про транзисторы и усилители и опять не понял что к чему
Какой ток коллектора выбрать?

Когда конструируют усилитель, то в первую очередь задаются выходным напряжением и сопротивлением нагрузки. Чем больше нужное выходное напряжение и меньше сопротивление нагрузки, тем приходится больше выбирать ток через транзистор и само собой мощнее транзистор. При этом еще нужно учитывать выходное сопротивление каскада, поэтому усилители низкоомной нагрузкой в качестве выходного каскада используется эмиттерный повторитель. Эмиттерный повторитель может быть однотактный и двухтактный.
Почему на выходе ставят именно двухтактный тоже написано в статье и подтверждено примерами.
Если посмотреть на вашу схему, то все это видим и у вас на схеме. Ваш усилитель построен с непосредственными связями между каскадами, поэтому сложен для понимания начинающих.
Для начала имеет смысл почитать то, что написано специально для начинающих, но общие принципы построения сохранены.
Вот к примеру берем эту статью с нашего сайта и читаем с самого начала.
http://radiokot.ru/circuit/analog/games/24/
Статья написана как раз с целью, что бы понять общие принципы.
Т.е. в схемах в статье тоже есть и эмиттерные повторители, но нарисованы они более наглядно и сразу видны даже начинающему.

Цитата из статьи
Для начала взял конечно самую простую схему с усилением по напряжению в десять раз. На коллекторе с помощью резистора R1 выставил половину напряжения питания, т.е. 3 вольта. Это для того, что бы получить максимальный неискаженный сигнал на выходе.



Теперь можно измерять и смотреть параметры нашего усилителя.
Подал на него 0,1 вольт и четко получил на выходе в десять раз больше, т.е. 1 вольт.
Входное сопротивление, как и ожидал, получилось 5 ком. Выходное тоже ожидаемое 2 ком.
Входное и выходное сопротивление усилителя оценить довольно просто. Для того, что бы оценить входное сопротивление ставим последовательно со входом переменный резистор и крутим его добиваясь уменьшения напряжения на выходе в два раза. Потом измеряем этот резистор. Его величина будет равно входному сопротивлению усилителя на частоте измерения.
Выходное сопротивление можно оценить, подключая параллельно выходу усилителя через конденсатор большой емкости переменный резистор и опять крутим его добиваясь уменьшения напряжения звуковой частоты в два раза. Величина этого резистора будет равна выходному сопротивлению усилителя.
На форуме про это писали.



Вот как раз выходное сопротивление мне и не понравилось. По сути коэффициент усиления данного усилителя зависит от сопротивления нагрузки, а она равна параллельному сопротивлению R4 и входному сопротивлению следующего за ним каскада.
Хотелось, что бы выходное сопротивление было по меньше. Не долго думая поставил на выход эмиттерный повторитель. На выходе опять получил практически то же напряжение, т.е 1 вольт.



Стал проверять выходное сопротивление. К моему разочарованию при подключении на выход резистора порядка нескольких сотен Ом сигнал стал обрезаться снизу. При этом на коллекторе первого транзистора никаких искажений не было. Стал уменьшать входной сигнал. В конце концов оказалось, что выходное сопротивление этого усилителя всего несколько десятков Ом, но выходное напряжение при этом не должно превышать величины 0,1 вольта.
Т.е. при полной нагрузке усилитель усиливает в пять раз и входное напряжение при полной нагрузке не должно превышать 20 мв. В этом случае получаем на выходе 0,1 вольт неискаженного сигнала.
Т.о. получилось, что для того, что бы на выходе получить напряжение порядка вольта нагрузка этого усилителя должна быть больше одного килоома. В общем, для усиления в десять раз для малых входных напряжений данный усилитель вполне подходит если его здорово его не нагружать.
С этим можно справиться, если на выход поставить двухтактный эмиттерный повторитель.
Транзисторы желательно подобрать с близкими параметрами. Резистором R6 нужно выставить в точке соединения эмиттеров половину напряжения питания. При данных на схеме деталях выходное сопротивление равно 30 ом, а главное то, что при нагрузке в 270 ом максимальное неискаженное напряжение достигает 2 вольта.
Ступеньки нет даже при малых напряжениях на выходе, т.к. эмиттерный повторитель работает в классе «А»



Данный эмиттерный повторитель можно поставить на выходе любой схемы. Во всяком случае я нагружал на наушники 32 ома и даже на 16 ом. Слышно нормально.
На этом с ним закончил и решил попробовать другие схемы. Схемы конечно не сам придумывал. Просто искал в книжках.

Ваша же схема по сути не отличается от схемы приведенной в статье дальше, только у вас на выходе добавлен двухтактный эмиттерный повторитель, что бы она могла работать на нагрузку в несколько ом, т.е. на динамик.

Опять цитата из статьи.
Вторая попытка усилить ровно в десять раз.
Схему взял общеизвестную. Просто решил её испытать.

[Olegmik93]

Вот рассчитал простой усилительный каскад по вот такой схеме.

Если не сложно проверьте и исправьте если где ошибся.

[IRMADE]

[quote="Olegmik93"]Здравствуйте
Объясните как рассчитать усилитель...

А.В.Цыкин "Проектирование транзисторных усилителей", издательство Связь, Москва, 1965г.
Л.Е.Варакин "Бестрансформаторные усилители мощности", Москва, Радио и связь, 1984г.

[Olegmik93]

Помогите с расчётом данной схемы....я решил и собрал...только звук ослабляется....

[noise1]

А ради интереса посчитать Zc С2 и С3 на этих частотах?

[просто КОТ]

Где Вы это взяли, и не положить ли бы Вам это на место?

[Olegmik93]

посчитать Zc С2 и С3 на этих частотах?

С конденсаторами проблем нет...
Не могу рассчитать резисторы смещения....вернее так как я рассчитал не правильно, потому что собранная схема не заработала...вернее заработала только вместо усиления ослабление...
Мой расчёт есть чуть выше

П.с проверьте пожалуйста ЛС

[просто КОТ]

С чего Вы взяли, шо нет проблем с конденсаторами? Просто это не единственная проблема. Это да.

[Olegmik93]

С чего Вы взяли, шо нет проблем с конденсаторами?

Номиналы конденсаторов в схеме не те указаны...если вы про это
Просто схему в с плане чертил и взял первый попавшийся конденсатор а номинал убрать забыл...

[noise1]

Не в ГЕСТАПО. какие емкости? По хорошему не меньше 1000 мкФ надо.