Common-Emitter-Verhalten

Ich habe die unten gezeigte Schaltung gebaut (NPN BJT):

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Alles funktionierte normal wie es sollte (bis auf unerwünschte Verzerrungen). Es gibt diese eine seltsame Sache, die ich in letzter Zeit sehe, wenn ich die Sonde des Oszilloskops zwischen Emitter und Masse verbinde. Es ist die Amplitude des gemessenen Signals - wenn die Amplitude von FG einige mV beträgt, folgt die Emitteramplitude mehr oder weniger der zwischen Basis und Erde gemessenen Eingangsamplitude; Die Dinge ändern sich, wenn die Eingangsspannung um einige 10 mV erhöht wird, wobei die Amplitude des Emitters so aussieht:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Schließlich zu einer schärferen Form des Peaks übergehen.

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Noch seltsamer ist, dass nach der Formung dieser dreieckigen Wellen die Spannung an diesem Punkt einfach stoppt, wenn die Eingangsspannung erhöht wird.

  • Hat dieses Verhalten irgendetwas mit einer nahezu konstanten Vbe zu tun, die ca. 0,7 V?

  • Oder ist dies eine weitere unerwünschte Verzerrung, die vom Transistor erzeugt wird?

Nein, hat nichts mit Vbe = 0,7 V zu tun. Warum sollte es? Es hat alles damit zu tun, dass Sie diese Schaltung übersteuern . Die Kappe am Emitter schließt den Emitter für AC-Signale gegen Masse kurz, was zu einer großen Verstärkung führt. Das heißt, wenn Sie nicht möchten, dass die Schaltung verzerrt, sollten Sie ihr ein kleines Signal zuführen. Legen Sie am Eingang eine Sinuswelle von 10 mV oder weniger an und sehen Sie sich die Spannung am Kollektor an. Es sollte auch eine Sinuswelle sein. Wenn dies nicht der Fall ist, übersteuern Sie die Schaltung und sie wird verzerrt.
@Bimpelrekkie An dem Punkt, an dem die Emitteramplitude beginnt, eine Dreiecksform anzunehmen, ist die Vce-Amplitude immer noch unverzerrt.
@Bimpelrekkie Warum sollte es? denn an einem Punkt hört die Emitterspannung einfach auf zu steigen, wenn die Eingangsspannung an der Basis erhöht wird - finden Sie das nicht etwas seltsam?
Ich erinnere mich, dass Sie früher über einen "einfachen" Verstärker gepostet haben: electronic.stackexchange.com/questions/321110/… Ich nehme an, ich sollte froh sein, dass Sie wieder nur eine einzige Stufe haben. Wirfst du nur Teile zusammen? Oder gab es einen Designprozess, den Sie ausarbeiten könnten? Welche Ziele verfolgen Sie hier?
@jonk Um das Verhalten der Emitteramplitude zu untersuchen, wie vom Oszilloskop gezeigt.
Versuchen Sie, Ihre Messung zu wiederholen, diesmal jedoch ohne C1-Kondensator. Und vergessen Sie nicht, dass der Transistor ein stark nichtlineares Gerät ist. Und mit dem C1-Kondensator ändert sich die Verstärkung des Verstärkers mit dem Eingangssignal Av = 40 * Ic * Rc.

Antworten (3)

Es ist ein bisschen schwer zu sagen, da wir keine der Oszilloskopeinstellungen (vertikal oder horizontal) sehen können.

Die von Ihnen gezeigte Wellenform ist jedoch ein Merkmal dafür, wie der Emitter-Bypass-Kondensator geladen und entladen wird. Die Ladeimpedanz (durch den Transistor) ist viel niedriger als die Entladeimpedanz (durch den Widerstand). Wenn Sie die Basis stärker treiben, steigt der Ladestrom (schnellere Anstiegszeit), aber der Entladestrom kann sich nicht ändern (gleiche Abfallzeit).

Was dies wirklich anzeigt, ist, dass der Emitter-Bypass-Kondensator zu klein für die Signalfrequenz ist – die Spannung sollte sich überhaupt nicht wesentlich ändern. Wählen Sie entweder eine höhere Signalfrequenz oder verwenden Sie einen größeren Bypass-Kondensator.

Die Impedanz von 10 uF bei 1 kHz beträgt etwa 16 Ohm, und der Emitter kann nur nach oben ziehen, während der Emitterwiderstand nach unten zieht. Sie machen die Mathematik und verschrotten diese Schaltung.

1. Design nach Spezifikationen mit Verstärkung, Eingangs- und Ausgangsimpedanz und Ihrer Last. 2. Wählen Sie eine Topologie, die diese Anforderungen unterstützt. Dann stellen Sie sich nach Ihrer Analyse eine bessere Frage.

@Bimpelrekkie Why would it? because at one point voltage of emitter just stops increasing as the input voltage on the base is increased - don't you find this a bit strange? – Keno

Falscher DC-Arbeitspunkt. Sehen:

R1 bis R2 setzt (16,9/84,6) * 12 = 2,4 V an der Basis oder ca. 1,8 V am Emitter. Der Emitterstrom wäre also ca. 1,8 V / 300 Ohm = 6 mA 6 mA durch 1,5 k Kollektorwiderstand würden 9 V darüber setzen.

Das sind nur 12V-1,8V-9V=1,2V Konstantspannung zwischen Kollektor und Emitter. Wählen Sie das richtige Verhältnis zwischen den Kollektor- und Emitterwiderständen, um den DC-Arbeitspunkt in der Mitte zwischen 12 V und 1,8 V einzustellen. (Das sind ca. 5V über Kollektor-Emitter)

Leider liegen Sie falsch. Q ist genau dort, wo es sein sollte, und nicht so, wie Sie es berechnet haben.
Sie ignorieren den 14-kOhm-Thevenin-Äquivalentwiderstand des Vorspannungsnetzwerks, der einen erheblichen Spannungsabfall einführt, wenn der Basisstrom durch ihn gezogen wird. Unter der Annahme eines Beta von 100 und Vbe von 650 mV erhalte ich einen Q-Punkt-Strom von 4 mA mit 1,2 V über dem Emitterwiderstand und 6 V über dem Kollektorwiderstand, genau dort, wo Sie ihn haben möchten.
Warum sind Sie von einem Beta von 100 ausgegangen? Warum nicht 800? Nur weil es gut passt? Das OP hat nichts über die Beta gesagt. Er sagte, er hat Verzerrungen. Und ein großes Beta könnte die Ursache sein, da Sie mit 800 viel niedrigere 6 V am Kollektor haben und der Emitterwiderstand 2 Volt oder so wäre, was fast keinen Raum für den linearen Modus lässt.
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