Vorspannung des gemeinsamen Emitterverstärkers und Widerstandsauswahl

Ich entwerfe einen Standardverstärker mit gemeinsamem Emitter. Mein Lehrbuch besagt, dass es Standard zu machen ist v C = 2 / 3 v C C Und v E = 1 / 3 v C C . Ich verstehe, dass es mit der Maximierung des Spannungshubs zu tun hat, aber seine Auswirkung ist mir nicht klar. Warum ist dies eine Standardpraxis?

Sagen v C C = 12 v , Dann v C = 8 v Und v E = 4 v . Da der Ausgang des Verstärkers am Kollektor abgegriffen wird, liegt der Ausgang an 8 v ohne Eingangssignal. Mir wurde gesagt, dass die Schaukel +/- ist 4 v , also die Reichweite des Verstärkers 4 v Zu 12 v . Ich verstehe wohl nicht, was mit Swing gemeint ist und wie man auf diese Zahlen kommt. Ich verstehe, dass es bis zu gehen kann 12 v bis es das Signal abschneidet, da der Transistor nicht höher gehen kann als 12 v , aber warum kann es nicht tiefer ziehen als 4 v ?

Etwas anderes; Ich habe das gelesen, wenn β groß ist, sagen wir 200, dann ICH E ≈ ICH C . Das macht für mich Sinn, da der Kollektorstrom bei großem Beta zum größten Teil zum Emitterstrom beiträgt. Mein Prof sagte jedoch, dass wir aus diesem Grund die Kollektor- und Emitterwiderstände auf den gleichen Wert setzen dürfen. Warum?

Hmmm - Klingt für mich falsch. Das würde ich nur tun, wenn ich gleichzeitig Signale vom Kollektor und vom Emitter benötige (z. B. einen Phasenteiler). Ansonsten würde ich Ve normalerweise zwischen 10 - 20 % der Versorgung und Vc auf etwa 60 % der Versorgung einstellen. Der Emitterwiderstand wäre dann mit einem geeigneten Kondensator entkoppelt. Wenn Sie das 2/3, 1/3 tun, werden die Kollektor- und Emitterwiderstände gleich gemacht. Ib ist weniger als 1% des Stroms und da die Widerstände eine Toleranz von 5% aufweisen würden, würde dies keinen signifikanten Unterschied in der Produktion machen.
@JImDearden, was ist mit dem Spannungshub? Das scheint der Hauptgrund dafür zu sein, dass dies nach meinem Verständnis ein "Standard" ist.
Der Grund, warum Sie eine gewisse Spannung am Emitter (z. B. 20%) wünschen , ist die Stabilisierung der Vorspannung. Der Bypass-Kondensator "glättet" diese Spannung effektiv und hält den Emitter auf diesem Gleichstrompegel, selbst wenn der (Wechsel-)Strom durch den Transistor variiert. Wenn Sie die Emitterspannung höher einstellen (33 %), haben Sie weniger Schwingung am Kollektor. Es ist immer ein Kompromiss. siehe circuitstoday.com/transistor-amplifier für ein Beispieldesign

Antworten (3)

Natürlich dürfen Sie Rc=Re machen. Es bleibt jedoch die Frage, ob dies viel Sinn macht! Daher denke ich, dass die erste von Ihnen erwähnte Regel (Vc = Vcc * 2/3 und Ve = Vcc / 3) ein guter Kompromiss zwischen zulässiger Schwingung und guter Stabilisierung des Betriebspunkts ist. Wie Sie wahrscheinlich wissen, liefert der Widerstand Re eine negative Rückkopplung für Gleichstrom und stabilisiert den Vorspannungspunkt.

In Bezug auf Ihr Beispiel (Vcc = 12 V). In diesem Fall ist der mögliche (theoretische) Hub 12-8=+4V und 4-8=-4V mit Vce=4V .

Natürlich liefert der Widerstand Re auch eine Signalrückkopplung, wodurch die Verstärkung auf einen Wert von ca. reduziert wird. Rc/Re. Für eine größere Verstärkung können Sie den Widerstand Re mit einem geeigneten Kondensator überbrücken.

Okay, ich glaube, ich verstehe den Aspekt der Spannungsschwankung besser, nachdem ich diese Antworten gelesen habe. Können Sie bitte erläutern, wie diese Konfiguration eine "gute Stabilisierung" des Betriebspunkts bietet? Oder könnten Sie mir sagen, was ein Beispiel für schlechte Stabilisierung wäre?
OK - kennst du dich mit negativem Feedback aus? In diesem Fall ist es einfach: Ic steigt wegen Temperaturerhöhung. Daher fällt mehr Spannung über Re ab. Das heißt: Ve wird größer und Vbe sinkt. Die Verringerung von Vbe bringt Ic (fast) auf seinen früheren Wert zurück. Dies funktioniert, weil der BJT ein spannungsgesteuertes Gerät ist: Ic=f(Vbe).
Ich weiß nicht viel über Rückkopplung in Verstärkerschaltungen. (Ich habe mich nur mit Feedback in Bezug auf Operationsverstärker befasst). Und wo kommt hier die Temperatur ins Spiel?
Es ist eine Eigenschaft von Bipolartransistoren, dass der Kollektorstrom ansteigt, wenn die Temperatur ansteigt (bei konstanter Vorspannung Vbe). Der Grund ist eine erhöhte Beweglichkeit der geladenen Ladungsträger bei höheren Temperaturen.
Aber die Temperatur wird hier nicht erwähnt, also sehe ich nicht, wo sie ins Spiel kommt.
Wir haben die Übertragungsfunktion Ic=Is[*exp(Vbe/VT)-1]. Dabei ist der Strom Is sehr temperaturempfindlich.
Oh ja, die Thermospannung ist eine Funktion der Temperatur, aber uns wird immer gesagt, wir sollen die Raumtemperatur annehmen. Also, tut mir leid, aber ich verstehe nicht, was du meinst.
Nein - es ist NICHT die Thermospannung VT, die für den Ic-Anstieg verantwortlich ist. Im Gegensatz dazu wird eine VT-Erhöhung den Strom leicht verringern (Formel auswerten!). Es ist der Strom Is, der keine feste Konstante, sondern sehr temperaturempfindlich ist. Das ist Physik - und man sieht es der Formel nicht an.
Hmm okay. In jedem Fall ändert sich die Temperatur in diesem Problem / dieser Anwendung nicht, daher verstehe ich nicht, was Sie meinen.
Eine negative DC-Rückkopplung wird immer angewendet, um die Schaltung vor temperaturbedingten Effekten zu schützen, da niemand sicher sein kann, dass die Körpertemperatur des BJT konstant bleibt. Nicht vergessen, auch das Produkt Ic*Vce wärmt den BJT auf - nicht nur Umwelteinflüsse.

Wenn der Strom durch die Widerstände ungefähr gleich ist ( ICH C ≈ ICH E ) , und Sie möchten, dass der Spannungsabfall über ihnen gleich ist ( v C C 3 ) , dann sollten die Widerstände nach dem Ohmschen Gesetz den gleichen Wert haben.

v E = v C C − v C
ICH E ≈ ICH C
R E = v E ICH E ≈ v C C − v C ICH C = R C

Wie offensichtlich! Kann nicht glauben, dass mir das nicht eingefallen war

LvW deckte das meiste davon ab. Berücksichtigen Sie die Vorspannungen am Transistor, warum der Kollektor nicht unter 4 V schwingen kann. Der Emitter liegt bei 4 V, was bedeutet, dass die Basis bei etwa 4,7 V liegt. Wenn der Kollektor unter etwa 4,7 V fällt, wird der Basis-Kollektor-Übergang in Vorwärtsrichtung vorgespannt und der Transistor befindet sich nicht mehr im vorwärtsaktiven Modus.

Vorspannung des gemeinsamen Emitterverstärkers und Widerstandsauswahl
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v