Gemeinsamer Emitter bjt Amp Q-Punkt mit und ohne Stromspiegel

Was ist der wirkliche Vorteil eines solchen Spannungsteiler-CE-BJT-Verstärkerschemas? Wenn ich im wirklichen Leben verschiedene BJTs mit verschiedenen Betta verwende, gebe ich XMM1 unterschiedliche Spannungsabfälle. Unterschiedliche Betta von echten BJTs erlauben es nicht, die Q-Punkt-Spannung XMM1 auf der Ausgangskurve zu zentrieren. Oder ist es nicht kritisch, dem Q-Punkt eine gewisse Drift auf der Ausgangskurve zu erlauben?

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Ich versuche auch, die Stromquelle anstelle von R3 zu verwenden, um den Kollektorstrom von Q1 zu reparieren, aber ich kann nicht verstehen, ob dieser Schaltplan im wirklichen Leben verwendbar ist. Und ich kann nicht verstehen, wie man die Werte R3, R4 auswählt, wenn ich den Kollektorstrom von Q1 kenne (der gleich I_ref ist, der von R1 eingestellt wird)?

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Ich dachte, ich hätte einen Kommentar von Ihnen gesehen, in dem Sie nach einer Ableitung einer Gleichung in electronic.stackexchange.com/questions/260979/… gefragt haben . Wurde diese Frage gelöst?
Auch, nur nebenbei, Ihr Versuch (wie ich es sehe) einer hohen Verstärkung von 100 bei einem Ruhestrom in der Nähe 1 mA ist falsch berechnet. Aber das ist eine andere Geschichte für später.
@jonk Die Frage betraf die Gleichung VB = Rth * (Vcc / R1 - Ib). Ich verstehe nicht ganz, wie ich es herleiten soll?
@jonk Wenn ich den Stromspiegel wie im zweiten Schema verwende, was brauche ich, um die Q-Punkt-Spannung des Q1-Kollektors auf die Hälfte von 10 V einzustellen?
Es ist einfach. Die Basisspannung ist gleich der Thevenin-Teilerspannung minus dem Thevenin-Teilerwiderstand mal dem Basisstrom (der den Teiler belastet). Stellen Sie sich vor, die BJT-Basis ist nicht angeschlossen. Dann ist es offensichtlich, dass es eine Thevenin-Spannung und einen Widerstand gibt, richtig? Wenn Sie nun einen kleinen Strom aus dieser Quelle ziehen, kommt es zu einem Spannungsabfall. Richtig? Siehst du das?
Die Frage nach dem aktuellen Spiegel kann ich nicht beantworten, da deine Verwendung im 2. Schaltplan für mich keinen Sinn ergibt. Mit einem anderen Ausgang zu fahren, könnte es sein. Aber nicht wie abgebildet. Vielleicht sollten Sie einen Link bereitstellen, um mir den Kontext zu erläutern.
@jonk Ja, ich sehe es!
@jonk Mein Interesse am zweiten Schaltplan besteht darin, den Q-Punkt mit der Stromquelle als Kollektorlast zu zentrieren. Ist es möglich oder muss anstelle eines Widerstands R5 eine andere Last verwendet werden?
Großartig. Schön, dass du es siehst. So v B = v T H R T H ICH B . Und von dort aus sollten Sie in der Lage sein, die Dinge so zu arrangieren, dass sie mit dem übereinstimmen, was ich geschrieben habe.
Was den Kollektor betrifft, hängt die ganze Idee, einen Spannungshub am Kollektor zu haben, von geringfügigen Abweichungen des Emitterstroms ab, die Abweichungen im Kollektorstrom verursachen , die dort mit einem Widerstand in Spannungen umgewandelt werden. Ein konstanter Strom würde das zunichte machen. Es kann jedoch verwendet werden, wenn Sie einen Stromausgang anstelle eines Spannungsausgangs wünschen. Aber Ihr Schaltplan ist dafür falsch angeordnet.
@jonk Das ist alles ok!
@jonk In electronic.stackexchange.com/questions/260979/… ist eine sehr gute Erklärung der CE-Verstärkerberechnungen. Aber VC >= 1 V wird verwendet, um zu vermeiden, dass BJT in die Sättigung geht? Und Sie haben über R1 und R2 geschrieben: "Wenn Sie dies nicht tun, ist keine der obigen Berechnungen gültig" ... Mit dieser Methode baue ich einen Verstärker, aber während der Simulation sehe ich ein anderes Ergebnis als berechnet - die Ströme und Spannungen sind anders. Und in der Simulation und im wirklichen Leben muss ich ein Potentiometer hinzufügen, um die Schaltung abzustimmen, ist es so?
Darauf gibt es keine einfache Antwort. Sie müssen mit dem Erwarteten rechnen β Variation der Realteile für den BJT, übersetzt in Variationen des Basisstroms durch diesen Widerstand, was zu Variationen der Spannungsabfälle führt, was zu Änderungen des Ruhestroms und der Ruheausgangskollektorspannung führt. (Variationen in v B E muss ebenfalls berücksichtigt werden.) Als Folge davon wird es eine akzeptable Reichweite (erfahrungsbasiert) geben (unter anderem thermische Überlegungen). Ich müsste eine Seite zu dem Thema schreiben.

Antworten (1)

Diese EESE-Website ist eine riesige Ressource für Sie. Zu den Beiträgen anderer kann ich nicht viel sagen, da ich hier selbst nicht alles gelesen habe. Aber hier ist eine kurze Liste meiner eigenen Beiträge, die sich entweder direkt oder in einem angemessenen Rahmen auf Ihre Frage beziehen könnten:

  1. Direkte Adressierung der Variation von BJT-Parametern am Q-Punkt des CE-Verstärkers
  2. Vollständige Designschritte für CE-Verstärker, einschließlich Bootstrapping
  3. Walkthrough der Designschritte für ähnliche CE-Verstärker
  4. Eine weitere exemplarische Vorgehensweise für das Design eines ähnlichen CE-Verstärkers, einschließlich Bootstrapping
  5. Diskussion des vollständig umgangenen CE-Verstärkers
  6. Andere Verstärkertopologie, aber einen Blick wert
  7. Diskussion des LM380-Verstärkeransatzes (nicht unähnlich zu Nr. 6)
  8. Beginnend mit einem Verstärkerdesign mit unterschiedlichen Brücken bis hin zu einem Beispiel eines 50-Watt-Verstärkers, der professionell entworfen wurde

Nun zu deinen Fragen.

  • In der einfachen CE-Konfiguration, die Sie als erstes Diagramm bereitstellen, wird der Ruhepunkt bei diskreten BJT-Teilen niemals genau an derselben Stelle liegen. Es könnte wichtiger sein, wenn diese DC-gekoppelt wären (und es gibt Möglichkeiten, ein DC-gekoppeltes Design mit diskreten Teilen zu erreichen.) Aber diese werden oft als AC-gekoppelt dargestellt, und die Verschiebung des Ruhepunkts ist fast immer akzeptabel. Der genaue Ruhepunkt ist also überhaupt nicht kritisch. Die resultierende DC-Vorspannung am Koppelkondensator gleicht alle BJT-Variationsunterschiede aus.
  • In der einfachen CE-Konfiguration, die Sie als erstes Diagramm bereitstellen, ist es üblich, sie ohne übermäßige Abhängigkeit von zu entwerfen β des BJT. Als Ergebnis dieses Ansatzes stellt sich normalerweise heraus, dass Variationen von β zwischen Teilen derselben Familie (im schlimmsten Fall in der Größenordnung von 50 % ) hat nur einen relativ geringen Einfluss auf den Ruhepunkt, solange Sie Ihren Spannungsteiler "steif" genug gemacht haben. Welche Auswirkungen es gibt, ist auf die Schwankungen des Basisstroms als Belastung des Thevenin-Widerstands des Spannungsteilers zurückzuführen. Das ist also auch ziemlich vorhersehbar.
  • In der einfachen CE-Konfiguration, die Sie als erstes Diagramm bereitstellen, ist es auch üblich, sie ohne übermäßige Abhängigkeit von zu entwerfen v B E des BJT. ( v B E Schwankungen sind auf Sättigungsstromschwankungen zurückzuführen, die selbst zwischen den Teilen um einen Faktor von bis zu 3 variieren können. Da dies jedoch Teil einer Logarithmusfunktion ist, ist die Auswirkung geringer, als Sie sich zunächst vorstellen können.) Dies wird normalerweise aus einem anderen Grund erreicht - Temperaturstabilität. Es hat aber auch noch eine andere Wirkung, nämlich die Abhängigkeit vom Ruhepunkt zu reduzieren v B E Variationen. Dies ist jedoch oft der größere Einfluss auf den Ruhepunkt als Schwankungen von β -- obwohl natürlich alles von den Designzielen und den tatsächlich getroffenen Designentscheidungen abhängt.
  • Ich bin mir nicht sicher, wo sich Ihr Kopf befindet, wenn Sie den Kollektorwiderstand durch eine Konstantstromquelle ersetzen. Ich würde mich also lieber kurz damit befassen, bis ich Ihre Gedanken hier besser verstehe (vielleicht eine Referenz?) (Es gibt Gründe, warum man dies tun könnte, aber wahrscheinlich nicht mit der Konfiguration, die Sie hier zeigen, und auf jeden Fall liegen diese Gründe außerhalb der Umfang dessen, was Sie in Ihrer Frage zeigen.)