Каскад с общим эмиттером.

[lumped.net]

DJ_club, вот эти две схемы не эквивалентны между собой. Токи в начальный момент времени нанесены на схему. На первой к базе подключен идеальный источник напряжения 4 В. Начальный ток через переход БЭ больше 4 А. Ток через R1 почти как я написал выше. Транзистор с большой вероятностью сгорит.

На второй схеме - делитель напряжения. Токи в начальный момент никакой опасности для транзистора не представляют.

[DJ_club]

Так-так, вроде начинаю врубаться...

Таким образом, ток базы = (ЭДС V1 - Uбэ) / Rвнутр_v1

если бы внутреннее сопротивление было ниже чем (V1 - Uдиода) / Iдиода макс. тогда капут. Но в нашем случае условный диод - это Б-Э переход транзистора; то для оценки в качестве максимального тока надо взять максимальный ток коллектора?(учтя что Iк примерно равен Iэ)

Токи в начальный момент никакой опасности для транзистора не представляют.

[Slabovik]

В качестве максимального тока берётся максимально допустимый ток базы. Для большинства транзисторов он нормируется. У типовых и очень маломощных транзисторов максимально допустимый ток базы порядка 10~20 мА.

[Dandead]

Убрал.
Нарушение Правил форума п. 2.1
aen

[Alek_von_German]

Доброго здравия. Пытаюсь расчитывать потихоньку схемы на транзисторах. Начал с со схемы с общим эмиттером, вроде всё получается. Но мне непонятна задача
резистора в цепи коллектора. Ведь без него расчеты для ключа верны и подтверждаются на практике, а с ним нихрена. Я понимаю, что при таком включении сигнал инвертируется. Вопрос как этот резистор расчитывать?
Если вместо резистора мы поставим ту же лампочку с потреблением 100мА, а h21e возьмем 50, то на базу нужно подавать 2мА и мы получим на коллекторе ток 100мА. Но если нам нужно инвертировать этот сигнал? Ведь в таком случае сигнал снимается уже не с коллектора относительно V+, а с коллектора относительно земли. Выходит нам нужно резистор расчитать по закону Ома. Например питание у нас +5В, значит для тока в 100мА нам нужно 500 Ом резистор? Тогда при включенном транзисторе весь этот ток пойдет через него же...

Вложения

1200px-NPN_common_emitter.svg.png

(47.26 KiB) Скачиваний: 149

[mickbell]

Alek_von_German писал(а):

мне непонятна задача
резистора в цепи коллектора. Ведь без него расчеты для ключа верны и подтверждаются на практике, а с ним нихрена. Я понимаю, что при таком включении сигнал инвертируется. Вопрос как этот резистор расчитывать?

Надо исходить из того, что стоит за ним. Когда транзистор закрыт, это самое, которое подключается к выходу, питается через резистор, стоящий в коллекторе. Зная, чего и сколько ему надо, можно выбирать резистор.

Alek_von_German писал(а):

Если вместо резистора мы поставим ту же лампочку с потреблением 100мА, а h21e возьмем 50, то на базу нужно подавать 2мА и мы получим на коллекторе ток 100мА.

А если не получим? Например, окажется, что h21э совсем даже не 50. Если транзистор работает в ключевом режиме, то имеет смысл ток базы увеличить раза в два-три по сравнению с расчётным. (А расчётный брать, исходя из худших условий - например, минимального h21э.)

Alek_von_German писал(а):

Например питание у нас +5В, значит для тока в 100мА нам нужно 500 Ом резистор? Тогда при включенном транзисторе весь этот ток пойдет через него же...

Ну а как иначе? Просто не надо к такому выходу сразу же подключать более-менее мощную нагрузку. Подключать её надо, например, через усилитель по схеме ОК (эмиттерный повторитель) - именно он будет давать ток в нагрузку, а не бедняга коллекторный резистор.

[agn]

Alek_von_German писал(а):

Например питание у нас +5В, значит для тока в 100мА нам нужно 500 Ом резистор?

50 Ом

[12943]

Alek_von_German писал(а):

Но если нам нужно инвертировать этот сигнал? Ведь в таком случае сигнал снимается уже не с коллектора относительно V+, а с коллектора относительно земли. Выходит нам нужно резистор расчитать по закону Ома. Например питание у нас +5В, значит для тока в 100мА нам нужно 500 Ом резистор? Тогда при включенном транзисторе весь этот ток пойдет через него же...

Любое дело можно делать рационально, а можно через жо. Если ты видишь, что такой способ инвертирования имеет крупный недостаток, то инвертируй по-другому.
Пусть транзистор, который включает лампочку, будет включен последовательно с ней. Тогда лампа - это и есть резистор в коллекторе, выходной сигнал - ток коллектора, инверсии нет.
Для инверсии будет ещё один каскад с ОЭ. Тогда ток коллектора этого каскада и ток резистора в коллекторе будут равны току базы транзистора, который включает лампу.
Т.е. если нужен ток базы 2 мА, то этот ток устанавливается коллекторным резистором первого каскада и равен (5-0,6)/2=2,2 ком, мощностью 2200*0,002*0,002=0,01 Вт. Всё красиво.

[Alek_von_German]

Всем огромное спасибо, всё начинает проясняться. Сегодня после работы продолжу вникать.

[Alek_von_German]

Доброго здравия всем!
Вчера поставил себе задачу расчитать и собрать на макетке Инвертирующий ключ. В качестве нагрузки выбрал светодиод.
В этот раз даже даташит на транзисторы читал. В расчётах использовал минимальное значение h21e при токе 10мкА указанное в даташите. Потом собрал всё на макетке и вооружился измерялками. Всё сошлось. Вы будете смеяться, но после того, как сам всё посчитал, а потом на практике вживую пощупал, так сказать, тотстал лучше понимать закон Ома
Ну да ладно, это лирика. Возник вопрос. Тот же ХиХ пишет, что ток базы нужно брать чуть больше расчётного дабы транзистор наверняка был открыть и не загонять его в линейный режим. А как понять-то, что он не в линейном? По падению К-Э? И далее, если по формулам всё ок,то как тогда увеличить ток базы, на клазок это же не правильно?!

[Gudd-Head]

Alek_von_German писал(а):

По падению К-Э?

Ага.

[Alek_von_German]

Gudd-Head, угу...
А как, простите, это понять. Вот, например, в первом каскаде у меня стоит транзистор, который инвертирует сигнал с кнопички, в открытом состоянии на нем падение около 40мВ. Дальше по схеме за ним стоит транзистор в коллекторную цепь которого я воткнул св.диод, на на его К-Э падение уже чуть больше 120 мВ.

[mickbell]

Напряжение насыщения К-Э приводится в даташитах, на него и ориентируйтесь (имейте в виду, оно зависит от коллекторного тока). Если реальное напряжение явно больше указанного - значит, это уже не насыщение.

[Alek_von_German]

mickbell, хм. Я и думал, что в ДШ должно указываться падение, но по какой-то причине даже не глянул детально. Мой косяк.
Згачит выходит, если мы знаем какое должно быть падение К-Э на открытом транзисторе, то по закону Ома и по h21e мы можем вычислить Базовый резистор?
Я так понял вот здесь указано падение К-Э, это кусок ДШ на bc547b

[mickbell]

По картинке: обратите внимание, что там два графика напряжения насыщения в зависимости от тока: Б-Э и К-Э, не перепутайте. Кстати, ещё один критерий насыщения: Uбэ > Uкэ. То есть вы можете и в реальной схеме понять, что транзистор находится в насыщении. Имейте в виду, что на графике не гарантия того, что такое напряжение и есть для любого транзистора этого типа, это всего лишь типичная зависимость.
Теперь о расчёте. Рассказываю, как надо его выполнять.
1. Я так понимаю, что вы хотите загнать в насыщение транзистор с определённым сопротивлением нагрузки в коллекторе и определённым напряжением питания. Зная эти два параметра (а по-хорошему из напряжения питания нужно вычесть напряжение насыщения транзистора, хотя оно на результат влияет мало, так что можно это не делать), вы определяете ток коллектора, который вам нужно туда, в коллектор, загнать. По закону Ома.
2. Коэффициент передачи тока транзисторов зависит от коллекторного тока, поэтому, когда лезете в даташит, чтобы определить его, помните об этом. Для расчёта берите минимально возможное значение, то есть наихудший вариант, ни в коем случае не типовое значение.
3. Требуемый базовый ток определяете, разделив коллекторный ток на коэффициент передачи тока.
4. Рассчитанное значение увеличиваете раза в два или три - это запас, гарантирующий режим насыщения.
5. Зная базовый ток и напряжение питания (можно также знать напряжение насыщения Б-Э для выбранного базового тока, его вычитаете из напряжения питания), уже можно выбрать базовый резистор. По закону Ома, ага.

[Alek_von_German]

mickbell, Очень спасибо, буду вникать. Хочу лапами прощупать все схемы включения транз-ра, сначала на ключеввх режимах, потом уже за линейные браться. Книги читаю, но туго всасываю, по-этому такие, возможно, дурацкие вопросы и задаю.
Огромнейшее спасибище ещё раз за пояснения!

[mickbell]

Alek_von_German писал(а):

Хочу лапами прощупать все схемы включения транз-ра, сначала на ключеввх режимах, потом уже за линейные браться.

Правильный подход.

[12943]

mickbell писал(а):

2. Коэффициент передачи тока транзисторов зависит от коллекторного тока, поэтому, когда лезете в даташит, чтобы определить его, помните об этом. Для расчёта берите минимально возможное значение, то есть наихудший вариант, ни в коем случае не типовое значение.
3. Требуемый базовый ток определяете, разделив коллекторный ток на коэффициент передачи тока.
4. Рассчитанное значение увеличиваете раза в два или три - это запас, гарантирующий режим насыщения.

Это всё абсолютно ни к чему. Как пользовать транзисторы в ключевом режиме, знают даже производители транзисторов и в даташитах приводят параметры типового ключевого режима.
К примеру FAIR для своих 547-х приводит такие цифры:
Collector-Emitter Saturation Voltage
IC = 10 mA, IB = 0.5 mA .....0.25V
IC = 100 mA, IB = 5.0 mA.....0.6V
откуда видно, что для ключевого режима рекомендуется:
выбирать ток базы в 20 раз меньше тока коллектора и категорически наплевать на коэффициент передачи тока hFE,
который задаётся всегда только для линейного режима - U к-э=5 В и для этих транзисторов находится в пределах 110-800.

Таким образом, зная необходимый ток через светодиод, например 20 мА, это ток коллектора,
легко вычисляем необходимый ток базы - 1 мА
и теперь:

mickbell писал(а):

5. Зная базовый ток и напряжение питания (можно также знать напряжение насыщения Б-Э для выбранного базового тока, его вычитаете из напряжения питания), уже можно выбрать базовый резистор. По закону Ома, ага.

[mickbell]

Так тоже можно, особенно если избыточный базовый ток по барабану. Для обучения, однако, желательно объяснить, что, как и, главное, почему.

[HochReiter]

Что для чего - всегда полезно знать. К примеру, недавно тут промелькнуло несколько схем с симисторами и во всех одинаковые снабберы: 39 Ом и 0.01 мкФ. Потому что так в даташите на MOC3021 и другие оптосимисторы. Там же указано "These components may or may not be necessary depending upon the particular and load used", но кто ж читает лишние буквы... А в даташите на транзистор даже не сказано, что режим 1:20 рекомендован для применения. Как и Uк-э = 5 В - не рекомендован для активного режима.