Wzmacniacz OD – rola elementów: czy mój opis C1, R1, Rp1, R2, Rp2, C2 jest poprawny?

Question

Witam Mam do zrealizowanie następujące polecenia w moim projekcie (na razie podaje tylko 1 polecenie ponieważ mam do niego kilka pytań): 1) Określ role pełnione przez poszczególne elementy ukł. z punktu widzenia zasady działania oraz parametrów wzmacniacza. C1 - kondensator ten służy jako filtr...

jony · Answer

No niby dobrze ale czegoś mi brakuje a gdzie tam, i tak sygnał zostanie zwarty dla w.cz od biedy może być Strzeliłeś kulą w płot

patrykoos · Answer

Hmm, a czy mógłbyś mi powiedzieć jak to powinno mniej więcej brzmieć prawidłowo bo ja niezbyt wiem tyle co zanotowałem z lekcji.

Może coś takiego żeby nie było że czekam na gotową odpowiedź.

Rp1 i R1 - służą również do uzyskania odpowiedniego potencjału bramka-źródło, uzyskania odpowiedniego prądu drenu i ma wpływ na Rwe układu.
C1 i C2 - służą do wyeliminowania składowej stałej wzmacniacza sygnału wej. i wyj. Wpływ na częstotliowść dolną pasma przenoszenia.

I takie jeszcze jedno pytanie który kondensator będzie tłumił sygnały o małej częstotliwości ?

jony · Answer

No teraz znacznie lepiej W sumie to obydwa bo te kondensatory tworzą filtr górnoprzepustowy. Czyli to konstruktor dobierając odpowiednie wartości tych kondensatorów decyduje od jakiej częstotliwości układ ma zacząć wzmacniać.

patrykoos · Answer

Czyli tak dla podsumowania żebym był pewny co napisać to tak:

Rp1 i R1 - Służą do uzyskania odpowiedniego potencjału bramka-źródło, uzyskania odpowiedniego prądu drenu i ma wpływ na Rwe układu.
Rp2 i R2 - Służą do uzyskania odpowiedniego punktu pracy (napięcie bramka-źródło Ugs).
C1 i C2 - Kondensatory te służą jako filtr górnoprzepustowy i są po to aby wyeliminować składową stałą wzmacniacza sygnału wejściowego i wyjściowego, mają również wpływ na częstotliwość dolną pasma przenoszenia. Tłumią również sygnały o małej częstotliwości.

jony · Answer

No zgadza się

patrykoos · Answer

Dobra 1 etap mam za sobą dzięki twojej pomocy:) teraz czas na 2 pytanie:

2) Określ punkt pracy tranzystora w ukł. oraz oblicz wartości prądów i napięć w poszczególnych punktach ukł. biorąc pod uwagę obwód zasilania (statyczny punkt pracy)

No i tak możemy skorzystać z danych katalogowych więc wykorzystam charakterystykę wyjściową do wyznaczenia punktu pracy. Mam problem jednak z wrysowaniem linii która przecina charakterystykę. Nie wiem jakie parametry w części prądu drenu wyznaczają ten punkt i jakie parametry w części napięcia dren-źródło (Uds)

jony · Answer

Na tej charakterystyce o prądzie drenu decyduje napięcie Ugs. A o napięciu dren-źródło w twoim układzie decyduje napięcie zasilania i też Usg czyli Ugs ze znakiem dodatni.

patrykoos · Answer

Hmm niezbyt to zrozumiałem, dalej nie mam pojęcia jak wrysować tą prostą. Możesz mi to jakoś bliżej przybliżyć?

jony · Answer

Na tej charakterystyce co zamieściłeś nie da się tego zaznaczyć. Bo ona dotyczy układu OS a nie OD.
Ty jak już to możesz skorzystać charakterystyki wejściowej która pozuje zależność Id w funkcji Ugs

patrykoos · Answer

Charakterystyka przejściowa Id = f(Ugs) || Uds=15V No i jak teraz mogę wykorzystać tą charakterystykę do wyznaczenia punktu pracy?

jony · Answer

Bardzo prost np: chcemy by prąd wynosił Id=2mA to odczytujemy z tego wykresu Ugs dla Id=2mA; Ugs= -4.5V I z tego obliczamy Rs Rs=4.5V/2mA=2.2k I już mamy obliczone Rp2+R2

patrykoos · Answer

Kurde zapomniałem dodać że wszystkie wartości elementów mam podane, są one następujące: R1 = 1M Ohm Rp1 = 1M Ohm R2 = 1kOhm Rp2 = 1kOhm C1 = 10nF/100V C2 = 100uF/16V Udd = 15V

Kretoslav · Answer

Pozwolicie, że się dołączę

Też ma problem z takim samym układem.

Schemat]Link
Dane katalogowe]Link

Jak narazie na temat samego układu jestem w stanie powiedzieć tyle:

1.Zadaniem kondensatora C1 jest odseparowanie składowej stałej aby ta nie miała bezpośredniego wpływu na sygnał wejściowy. Kondensator ten wraz z potencjometrem Rp1 jak i rezystorem R1 ustala częstotliwość graniczną dolną pasma przenoszenia wzmacniacza dla obwodu wejściowego. Częstotliwość ta może być regulowana za pomocą potencjometru Rp1.
2.Zadaniem rezystora R2 i potencjometru RP2 jest ustalenie punktu pracy tranzystora. Punkt pracy może być regulowany za pomocą potencjometru RP2.
3.Zadaniem kondensatora C2 jest odseparowanie składowej stałe aby ta nie wpływała bezpośrednio na sygnał wyjściowy. Wraz z Rezystorem R2 i potencjometrem RP2 ustala częstotliwość graniczną dolną pasma przenoszenia wzmacniacza dla obwodu wyjściowego. Częstotliwość ta może być regulowana za pomocą potencjometru RP2.

Co do punktu pracy to czy prosta obciążenia nie będzie biegła od punktu (0 , 15V/R2+Rp2) do (15V, 0A)?

jony · Answer

Tak się oblicza tą prostą dla charakterystyki wyjściowej i dla układu OS. Dla charakterystyki przejściowej tez da się to łatów zrobić. wiadomi pierwszy punkt to 0V drugi to np. dla Rs=1K i Ugs=2V równa się 2mA (2V i 2mA) I dla waszego przykładu będzie to wyglądać tak Co zaowocuje zmianą prądu Id przy pomocy RP2 z ok 3.8mA (Ugs=-3.8V) do 2.2mA(Ugs=-4.4V). Bo oczywiście wykres jest mało dokładny

patrykoos · Answer

A dlaczego akurat wrysowałeś te proste dla R2 dla prądu Id = 10mA i napięciu 0V i dla Rp2 + R2 Id = 4,5 mA i napięcie 0V?

jony · Answer

Bo zawsze zaczynamy od zera.
A to dlatego ze dla 0V mamy prąd równy 0A.
I podobnie z tym 10mA.
Skoro przez rezystor 1K płynie prąd 10mA to musi być na nim napięcie 10V zgodnie z prawem Ohma.
Dla napięcia -6V płynie prąd 6V/1K=6mA.
Tak samo dla Pp2+R2=2K dla napięcia -10V przez rezystor 2K będzie płyną prąd 10V/2K=5mA a dla napięcia -8V prąd będzie równy 8/2K=4mA.
I pamiętaj ze na tym wykresie skala prądu zmienna się co dwa 2mA, 4mA, 6mA, 8mA, 10mA.
Więc ta prosta to graficzne przedstawienie charakterystyki prądowo-napięciowej rezystora którą jest lina prosta bo rezystor to element liniowy i zgodą z prawem Ohma dla konkretnego rezystora

patrykoos · Answer

a co do obliczeń napięć i prądów w obw. to mam wsiąść obw. pod katem prądu zmiennego czy stałego skoro są kondensatory?

jony · Answer

Zgodnie z zadaniem 2 masz obliczyć tylko punkt pracy czyli interesują cię napięcia i prądy stałe.

patrykoos · Answer

Czyli załóżmy że rezystory Rp1 i Rp2 są w pozycji minimalnej (0 Ohm), wynika również to że Id = Irp2 (tak mi sie wydaje).
Z charakterystyki odczytuje punkt pracy dla R2 = 1k Ohm wiec ( Id = 3,8mA ; Ugs = -3,6V). Oczywiście zrobię 4 takie obliczenia gdyż wartość rezystancji mogę zmienić na 4 sposoby.

Id = Irp2=U2/R2=> U2=R2*Irp2= 1kOhm * 3,8mA= 3,8V
Udd - Uds -U2 = 0
Udd - U2 = Uds
15V - 3,8V = 11,2V

U2+Ugs-U1=0
U2+Ugs=U1
3,8V +(-3,6V)=0,2V
Irp1 = U1/R1 = 0,2V/1MOhm = 0,2uA

Do tego dołączam schemat z rozpływem prądów i rozkładem spadków napięć.

Następnie muszę zrobić 3 punkt projektu który brzmi tak:
3)Jakie powinny być moce znamionowe poszczególnych użytych elementów rezystancyjnych.

Więc zgodnie z wzorem na moc P=U*I

Mam po prostu policzyć wartość mocy poszczególnych elementów? Teraz jest tylko pytanie pod jakim kątem mam patrzeć na to bo moc dla rezystora R2 samego by wynosiła 14,44W a dla szeregowo połączonych elementów 28,88W i którą wziąć pod uwagę jeżeli w ogóle dobrze to robię.
--------------------------------------------------------------------------------------
Co do mocy to się już domyśliłem po głębszym zastanowieniu dla pojedynczego elementu taka moc dla tego rezystora (R2) by wynosiła 15W. Zawsze lepiej dać trochę większą

jony · Answer

A od kiedy to prąd mierzymy w Voltach źle dałeś strzałkę napięcia Ugs A jak ty wyliczyłeś te 14W

patrykoos · Answer

To tak tam nie obliczałem prądu tylko napięcie przyjrzyj się

To tak po poprawieniu kierunku strzałki Ugs zmienią się wyni dla:
U1=7,4V
Irp1=7,4uA
a U2 i Uds pozostają bez zmian czyli U2=3,8V a Uds=11,2V

Chodzi mi tu o to czy dobrze to policzyłem jakbyś mógł mi to sprawdzić co napisałem po poprawie strzałki Ugs.

Załączam poprawiony schemat

A tą wartość 14 W policzyłem tak, że Pr2=U2*Irp2=3,8mA*3,8V=14,44W

jony · Answer

Co takiego 7.4V a to skąd na bramce takie duże napięcie ? I skoro przyjąłeś Ugs=-3.6V to dlaczego Id=3.8mA No to pięknie: Pr2=3.8V*3.8mA=14.44mW

patrykoos · Answer

Chyba się nie zrozumieliśmy ja odczytałem z tej charakterystyki prąd Id=3,8mA przy napięciu Ugs= -3,6V. Dzięki prądowi Id obliczyłem spadek napięcia U2 (założyłem że Id=Is) i wychodzi U2=3,8V. Gdy miałem napięcie U2 moglem policzyć Uds. Mając napięcie Ugs=-3,6V i napięcie U2 moge policzyć spadek napięcia U1 który wynosi 7,4V.

jony · Answer

No dobra to ja już nie mam więcej pytań.
Idzi się chłopie doucz o polaryzacji tranzystora polowego w tzw polaryzacji automatycznej. Bo mi już ręce opadają.
Skoro Rs=1K i Ugs=-3.6V to jak może płynąc prąd 3.8mA co prawo Ohma przestało już działać; Id=Ugs/Rs=3.6mA

Dodano po 2 [minuty]:

patrykoos napisał:
sam przecież tak odczytałeś z charakterystyki.

Cytat:
Co zaowocuje zmianą prądu Id przy pomocy RP2 z ok 3.8mA (Ugs=-3.8V) do 2.2mA(Ugs=-4.4V).

Co ja odczytałem Ugs=-3.6V??

Dodano po 4 [minuty]:

No to skoro sobie odczytałeś 3.6V to Id=3.6mA musi tak być. I nie ważne ze na wykresie tego tak dokładnie nie widać

Dodano po 14 [minuty]:

No to zrób tak:
Wprowadziwszy do arkusza kalkulacyjnego dane tranzystora BF245C czyli Idss=17mA i Up=-6.5V
I teraz dla tych danych arkusz wyliczył z równania kwadratowego:
Id=Idss*[1-(Ugs/Up)]^2=-Ugs/Rs
Dla Rs=1K
Id=3.535679mA i Ugs=-3.535679V
A dla Rs=2K
Id=2.106079mA I Ugs=-4.212157187V (jak widać prawo Ohma jest zachowane I=U/R=Ugs/Rs)
I może poczytaj o polaryzacji tranzystorów JFET

Kretoslav · Answer

Dzięki Ci dobry człowieku Wiesz... generalnie wszystkie przykłady jakie znajduje na temat tranzystorów to układy OE lub OS Zaczynam wszystko rozumieć. Poobliczam wszystkie podam wyniki potem. Trzeba obliczyć jeszcze parametry wzmacniacza. Wrzucę potem schemat mało sygnałowy z moimi obliczeniami. Jakbyś mógł śledzić temat i ewentualnie skorygować moje błędy to byłbym wdzięczny

pavel332 · Answer

Witam,
czy mógłby mi ktoś podać wzory na obliczenie częstotliwości górnych i dolnych granicznych pasma przenoszenia tego wzmacniacza (fgg, fgd) ponieważ nigdzie nie mogę ich znaleźć a jeszcze to mi zostało do obliczenia w projekcie.

jony · Answer

$$Fg=\frac{1 }{2*\Pi*Rg*$Cgd+\frac{Cgs}{gm*R2||Ro}$}$$ Gdzie Rz= rezystancja źródła sygnału Ro=rezystancja obciążona Bez znajomości Rz nie można wyznaczyć Fg ponieważ dla wysokich częstotliwości praktycznie cały sygnał Uwe podawany jest przez Cgs na Rs i o Fg będą decydować pojemności montażowe. $$Fd1=\frac{1 }{2*\Pi*C1*(R1+Rp2}$$ $$Fd2=\frac{1 }{2*\Pi*C2*(Rs+Ro}$$ $$Fd=\sqrt{Fd1^2*Fd2^2}$$

Wzmacniacz OD – rola elementów: czy mój opis C1, R1, Rp1, R2, Rp2, C2 jest poprawny?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Podsumowanie tematu