Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAOIGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Tranzystor bipolarny z diodą Zenera

08 Wrz 2016 22:14 1326 8
  • Poziom 5  
    Dobry wieczór.

    Mam do rozwiązania obwód elektryczny z tranzystorem bipolarnym. W tymże obwodzie jest jednak dioda Zenera, która sprawia mi mały problem.

    Tranzystor bipolarny z diodą Zenera

    Nie wiem w jaki sposób mam dobrać oczka w tym obwodzie. Co mówi mi fakt, że dioda jest uziemiona? Jak dobrać odpowiednio oczka, żeby to wyszło? Dane są przykładowe, chodzi o metodykę rozwiązywania takiego obwodu.

    Jeżeli nie byłoby tej diody to po prostu policzyłbym prąd płynący przez opornik Rc, następnie rozbił na prąd bazy i prąd kolektora. Prąd płynący do bazy powodowałby spadki napięć na tamtych rezystorach. Skoro byłyby tam spadki napięć, to rozpisałbym oczko jakby "po lewej" stronie tranzystora, czyli Ucc, wszystkie rezystory, Ubef i napięcie na oporniku Re. Mając Ib policzłbym Ic, a potem z oczka po prawej stronie, czyli Ucc, URc, Uce i URe policzłbym Uce. Tylko jak to zrobić z tą diodą? Nie ogarniam uziemienia.

    Bardzo proszę o pomoc.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • Pomocny post
    Poziom 24  
    To nie uziemienie tylko minus zasilania (masa).
    Dioda zenera działa tak, że odkłada się na niej napięcie zenera.
    W tym przypadku 4,7V.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • Pomocny post
    Poziom 17  
    ja bym to zrobił tak: oczko U_Re, Ube, U_r3, U_r2, Uz - niewiadome to Ib oraz Ic w nim (zakładając, że Ic jest w przybliżeniu równe Ie) - poza tym Ic = beta * Ib
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Potraktuj diodę Zenera jak źródło napięciowe o wartości równej napięciu Zenera. To ci się sprawdzi o ile wyjedzie, że płynie przez nią prąd przeciwnie do napięcia (pobiera moc a nie oddaje), jeżeli miałoby wyjść inaczej traktuj ją jak przerwę w obwodzie.
  • Poziom 5  
    Bardzo dziękuję za odpowiedzi. Z tego co napisaliście, powyżej pewnego napięcia dioda Zenera działa jako źródło napięciowe. Jeżeli napięcie jest mniejsze od wymaganego napięcia na diodzie, to dioda nie przewodzi i zamiast niej mamy przerwę. To rozumiem.

    Dalej jednak nie wiem jak dobrać odpowiednie oczko. Tak jak napisał rozales dajmy na to, że jednym z oczek będzie U_Re, U_BE, U_R3, U_R2 i U_DZ. Co w takim razie z U_CC, U_R1 i U_RC? Będzie to osobne oczko? A to nie powinno być tak, że najpierw tworzę oczko z napięciem zasilania U_CC razem z diodą Zenera, żeby sprawdzić, czy napięcie będzie co najmniej takie jak napięcie zenerowskie? Żeby zrobić np. U_CC i U_DZ. Tylko czy tam nie powinno być jeszcze tego U_R1 i U_RC?

    Jeszcze jakbyście mi pokrótce mogli wyjaśnić sens podpinania elementów do masy, bo to mi powoduje mętlik w głowie.
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Tellen napisał:
    Jeszcze jakbyście mi pokrótce mogli wyjaśnić sens podpinania elementów do masy, bo to mi powoduje mętlik w głowie.
    Pojęcie "masy" jest zupełnie opcjonalne. Pozwala z jednej strony uprościć rysunek schematu, bo zamiast ciągnąć wszystkie połączenia do jednego punktu wirtualnie rozszerza się ten węzeł na cały obszar zaznaczając podpięcie do niego przez umowny znak. Po drugie przyjmuje się potencjał tego węzła za uniwersalnym poziom odniesienia i o ile tylko nie podaje się jawnie, że chodzi o napięcie na konkretnym elemencie ("napięcie na R1", "napięcie na C1") czym między konkretnymi punktami ("napięcie pomiędzy katodą diody D1 a kolektorem tranzystora T1") to należy przyjąć, że chodzi o napięcie mierzone względem masy np. "napięcie na kolektorze T1" = "napięcie pomiędzy kolektorem T1 a masą".

    To pewne uproszczenie, bo w praktyce węzły masy traktuje się często w specjalny sposób np. łącząc dwa urządzenia z reguły łączy się wprost właśnie ich masy itd. ale dla potrzeb zadań jak w temacie to wystarczy.

    Tak więc połącz sobie te punkty razem i możesz zapomnieć o "masie", traktuj ten węzeł jak każdy inny.
  • Poziom 5  
    Dziękuje jesion40 - trochę mi to już rozjaśniło.

    Pozostaje tylko kwestia jak poprawnie rozwiązać ten układ. Czy po następującym przerysowaniu układu jest on poprawny? Czy można tak robić? Czy te równania, które napisałem, mają sens? I w końcu, skoro dioda przewodzi to muszę założyć, że przez nią płynie jakaś część prądu płynącego wcześniej przez opornik R1? Zamieszczam zdjęcie mojego rozwiązania. Jeśli tak się nie da, to spróbuję inaczej. Proszę o krytyczne spojrzenie na rozwiązanie.

    Tranzystor bipolarny z diodą Zenera
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Układ po przerysowaniu jest zgodny z pierwotnym, zresztą przy tak prostych układach z reguły tak się je rysuje nie korzystając z symbolu masy. Nie wyklucza to zresztą posługiwania się określeniem "masa", każdy praktyk właściwie to zrozumie.

    Równania 1 - 3 są poprawne.

    Natomiast teza, że skoro Ucc - Udz > 0 to dioda przewodzi jest zbyt śmiała, choć zapewne w tym układzie tak jest. Zauważ, że przy dużych Rc, R1 i małych pozostałych R dioda nie będzie przewodzić.

    Nie przejmuj się tym na zapas. Potraktuj ją jak źródło napięcia, policz całość i zweryfikuj, czy przewodzi. Jeżeli nie liczysz jeszcze raz, bez jej udziału. Zauważ, że w tym podejściu napięcie na niej nie jest zmienną - znasz je!

    Alternatywnie pomiń ją, policz napięcia i sprawdź napięcie na niej - jeżeli wyjdzie, że jest większe od jej napięcia pracy będziesz wiedział, że przewodzi. Wtedy liczysz od nowa z jej udziałem. Równie dobry skutek, ale mniej roboty będzie wtedy, gdy trafnie założysz stan diody. Sugerowałbym pierwsze podejście.
  • Poziom 5  
    Cieszę się w takim razie, że zrobiłem to dobrze. Również dziękuję jesion40 za formalne wyjaśnienie zagadnień. Myślę, że dzięki temu będę sobie teraz lepiej radził z takimi zadaniami. Grunt to dobrze przerysować schemat i zaznaczyć odpowiednie oczka.

    Temat uznaję za zamknięty.