Berechnung des Basisstroms ohne Kenntnis der Stromverstärkung

Also mache ich gerade eine Aufgabe, bei der ich meinen eigenen gemeinsamen Emitter entwerfen soll. Ich soll den Q-Punkt meines Kollektorstroms und meine eigene Signalverstärkung (Av) wählen. Während dieses Entwurfs gehe ich davon aus (I_C=I_E, wenn I_B << I_C) und (I_R1=I_R2, wenn I_B << I_R1)

Ich verwende das Hybrid-Pi-Modell.

Ich habe folgenden Wert:

  • Vcc = 22 V
  • Spannung über R_C: 11V
  • Kollektorwiderstand: 3,7 kOhm
  • I_CQ (Q-Punkt des Kollektors): 3mA
  • Kleinsignalverstärker: Av = 6 mal.
  • Emitterwiderstand: R_E = -(R_C/|Av|) = 615 Ohm
  • Spannung am Emitterwiderstand V_Re: 1,85 V
  • Spannung an der Basis V_B = Vbe + V_Re = 0,7 + 1,85 = 2,55 V
  • I_R1 = I_R2 = I_C/10 = 3 mA/10 = 0,3 mA
  • V_R2 = 2,55 V (wie V_B)
  • R_2 = 8,5 kOhm
  • V_R1 = 19,45 V
  • R_1 = 65 kOhm
  • Meine Spannung (V_CE) über dem Transistor beträgt 9,15 V

Wenn ich zur Kleinsignalanalyse übergehe, um R_in und R_out zu berechnen. Ich muss den Basisstrom I_b oder die Stromverstärkung beta/hfe wissen, aber ich weiß, dass beides bei mir nicht der Fall ist.

  • r_pi = beta/gm

Schaltplan in LTSpice:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Können wir nicht Ic und Ie berechnen und daraus Ib erhalten?
Als du angenommen hast ICH C = ICH E Sie haben bereits eine Vermutung darüber gemacht β .
Das Photon, du hast recht. Ich habe anscheinend eine Vermutung gemacht, ohne sie anzuerkennen. In der Aufgabe soll ich meine eigene aktuelle Verstärkung Beta auswählen.

Antworten (1)

Das ist ganz normal.

Sie wählen einen geeigneten DC-Arbeitspunkt (Kollektorstrom Ic, Widerstände Rc und Re). Die Spannungsverstärkung ist abhängig von der Transkonduktanz gm (Steigung der Spannungsregelfunktion Ic=f(Vbe) im DC-Arbeitspunkt). Die sogenannte „Stromverstärkung“ hat keinen direkten Einfluss auf die Spannungsverstärkung.

Zur Berechnung der ohmschen Basisteilerwerte müssen Sie eine grobe Schätzung für die Gleichstromverstärkung B vornehmen (falls Sie keinen Wert haben). Als erster Schritt können Sie einen unendlichen B-Wert (Ie=Ic) annehmen. In vielen Fällen ist dies ausreichend, wenn der Teilerstrom viel größer als der (unbekannte) Basisstrom ist. Sehr oft ist der durch eine solche Vereinfachung verursachte Fehler sogar kleiner als der Fehler, der durch Teiletoleranzen und durch die grobe Schätzung Vbe = 0,7 V verursacht wird.

Und ja - es ist richtig, dass der Eingangswiderstand an der Basis zum Gesamteingangswiderstand gehört. Wenn Sie jedoch keine Informationen über den tatsächlichen Basisstrom haben, bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als eine gute Schätzung vorzunehmen.

Hallo LvW, danke für deine Antwort. Es war gut zu lesen! Ich habe heute Morgen meinen Professor diesbezüglich angerufen, die Nachricht, die ich von ihm bekam, war, dass ich eine aktuelle Verstärkung Beta annehmen oder wählen sollte, die das gesamte Problem für mich löst!
@gripen Es löst ein Problem, ist aber irreführend: Sie sollten sich selbst beweisen, dass Beta ziemlich variieren kann und Ihr Verstärker fast die gleiche Leistung erbringt. Wählen Sie zB Beta=50 und Beta=5000 – die Spannungsverstärkung ändert sich nur geringfügig, weniger als 10 % und nicht um 2 Größenordnungen. Daher gibt es vielleicht einen anderen, besseren Parameter, der zwischen Transistoren eines bestimmten Typs nicht so stark variiert: das wäre die Transkonduktanz. Dies beeinflusst das Verhältnis von Basisspannung und Kollektorstrom.
Berechnung des Basisstroms ohne Kenntnis der Stromverstärkung
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v