Jak zaprojektować wzmacniacz klasy A z tranzystorem BF194 i Ku=19?

Question

jak zaprojektować najprostszy wzmacniacz klasy A majac do dyspozycji następujące elementy: tranzystor BF 194 najmniejsza wartość rezystancji użytej do budowy układu moze wynosic 100 ohm najwieksza wartość rezystancji moze wynosic 2,2 Mohm najwieksza wartość pojemnosci 1uF wzmocnienie ukladu ma...

jony · Accepted Answer

re pisane małymi literami to rezystancja wewnętrzna tranzystora.
Tranzystor "od urodzenia" ma wbudowaną jakąś wewnętrzną rezystancję emiterowi re.
Ta wbudowana rezystancja nie jest stała ale zależy od dwóch czynników.
Przede wszystkim od prądu kolektora oraz od temperatury struktury.
Ta wewnętrzna rezystancja emiterowa re wynosi
w temperaturze pokojowej mniej więcej: re = 26mV / Ic.

A skąd te napięcie 26mV? to potencjał termodynamiczny elektronu. Związane to jest pewnymi stałymi fizycznymi (ładunkiem elektronu, stałą Boltzmana) oraz temperaturą
Jeśli chcesz, to w podręcznikach poszukaj szczegółów ale mnie w to nie mieszaj.

jony · Answer

Można to zrobić np. tak
Jako Re dajemy 100. Rc musi być 19 razy większa niż Re (Ku=Rc/Re) czyli w okolicy 1.9K dajemy najpopularniejsza wartość z szeregu E24 czyli Rc=2.2K.
Teraz wybieramy sobie napięcie zasilani np. 12V
Dla pracy w klasie A ustalamy że napięcie na kolektorze ma wynosić 0.5*Ucc=6V
Stąd obliczamy prąd kolektora Ic=6V/2.2K=2.7mA
Teraz obliczamy napięcie na emiterze Ue=Re*Ic=0.27V
A stąd obliczamy napięcie na bazie.
Ub=Ube+Ue=0.65+0.27=0.92V
Czas na obliczenia prądu bazy Ib=Ic/H21 jako H21 przyjmujemy wartość średnią odczytaną z katalogu H21=150
Ib=2.7mA/150=18uA.
Prąd płynący przez dzielnik R1iR2 powinien być około 10 razy większy niż Ib.
Id=10*Ib=180uA przyjmujemy okrągłą wartość Id=200uA
Obliczamy R2=Ub/Id=0.92V/200uA=4.6K najbliższa wartość z szeregu wynosi 4.7K R2=4.7K
Czas na R1=(Ucc-Ub)/Id=(12-0.92)/200uA=55k i tez wybieramy najbliższą wartości z szeregu E24 R1=51K.
Wszystkie pojemności dajemy po 1uF
I tak można rozwiązać te zadanie a oto schemat. Oczywiści można wybrać inny schemat i wtedy obliczenia będą przebiegać inaczej.

Repciu · Answer

dlaczego prad plynacy przez dzielnik r1 i r2 powinien byc 10 x wiekszy od Ib i czy przy projektowaniu wzmacniacza nie nalezy brac pod uwage ch-k statycznych tranzystora??

Dodano po 4 [minuty]:

w jakim celu w ukladach potencjometrycznych tego typu uzywany jest rownolegle kondensator Ce rownolegle do rezystora Re

Dodano po 8 [minuty]:

dla czego bierze sie wartosc srednia katalogowa wzmocnienia h21

Dodano po 1 [minuty]:

w jakim programie mozna przeprowadzic symulacje tego ukladu tak aby mozna bylo uzyc tranzystor BF 194

jony · Answer

Prąd płynący przez dzielnik musi być przynajmniej 10 razy większy niż prąd bazy żeby ten prąd bazy nie obniżył nam napięcia na R2. Bo jak wiadomo nieobciążony dzielnik napięć daje napięcie równe Uyw=[R2/(R1+R2)*Uwe]=1V.
A jak podłączmy jakiś rezystor pod wyjście dzielnika(równolegle do R2) to rezystor ten będzie „podkradać” część prądu płynącego przez R1 i napicie na R2 zacznie spadać a żeby napięcie zmalało nieznacznie to prąd „podkradany” musi być bardzo mały w porównaniu z prądem płynącym przez dzielnik. Co właśnie oznacza żę prąd dzielnika musi być większy od prądu „podkradanego” z reguły przyjmuje się wartość 10 ale nieraz można i inna wartość przyjąć np. 5 x i wtedy trzeba się liczyć że napięcie na pewno nie będzie wynosić 1V

A niby do czego miały by nam się przydać te charakterystyki. Na charakterystykach to tylko w szkole się projektuje wzmacniacze, zwróć uwagę że w większości katalogów nawet nie podaje się charakterystyki wyjściowej.

Dodanie równolegle Ce powoduje zwiększenie wzmocnienia wzmacniacz 19V/V do Ku=Rc/re
Gdzie re=26mV/Ic
Ku=2.2K/9.6=229V/V

W sumie z reguły przyjmuje się bete minimalna ale można przysiąc wartość średnią podana w katalogu albo typową 100.

Nie mam pojęcie w pspicu nie ma bf194

Repciu · Answer

jeszcze jedno zadanie:

jak zaprojektować najprostszy wzmacniacz klasy A majac do dyspozycji następujące elementy:
tranzystor BC 211
najmniejsza wartość rezystancji użytej do budowy układu moze wynosic 100 ohm
najwieksza wartość rezystancji moze wynosic 2,2 Mohm
najwieksza wartość pojemnosci 1uF
wzmocnienie ukladu ma wynosic Ku = 10
h11e=1kohm
jakie obliczenia nalezy zastosowac aby dobrac odpowiednie wartosci elementow do budowy tego wzmacniacza

Dodano po 17 [minuty]:

chodzi mi głownie o ten parametr h11e tutaj jakos inaczej bedzie obliczac sie te wartosci dzilnika napiecia r1 i r2 czy to tak samo jak wczesniej czy to trzeba brac jakos pod uwage ten parametr h11e bo to chyba jest rez wej tranzystora czy to jest rez wzmacniacza i czy dla tej rezytsnacji tzreba dobrac jakos inaczej wartosci r1 i r2 ???

jony · Answer

Co za dziwne zadanie przecież H11e zależy do prądu kolektora i wzmocnienia prądowego. Czy ja wyglądam na wróżbitę żeby wiedzieć dla jakiego prądu Ic H11=1K.
No nic można to zrobić trochę inaczej, przyjmujemy z katalogu H21=60
Wyliczmy teraz Ic i re.
re=H11/H21=1K/60=16
IC=26mV/16=1.6mA.
Teraz obliczmy Rc dla Ucc=12V
Rc=6V/1.6mA=3.7K=3.6K z E24
Re=(Rc/Ku)-re=(3.6K/10)-16=344=330 z E24
Ub=Ube+Ic*Re=0.65+1.6mA*330=1.17V
Ib=1.6m/60=26uA
Id=10*26u=300uA
R2=1.17V/300u=3.9K
R1=(12-1.7)/300uA=34K=33k

Repciu · Answer

skad sie bierze to 26mV we wzorze Ic = 26mV/16 = 1,6 mA

Repciu · Answer

spoko dzieki stary

jony · Answer

Te drogie zadanie może być źle obliczeni. Bo w zadaniu podana jest wartość H11.
I teraz mamy dwie opcje. Pierwsza tak którą podałem że H11w jest nam potrzebne tylko do wyznaczenia Ic.
I druga że autorowi chodzi oto aby H11wynosiło 1K co w zadaniu nie jest spełnione bo H11 wynosi H11=(Re+re)*H21 co da wartość ok. 20k.
Więc sam już nie wiem o co chodzi w tym drugim zadaniu mając dane H11 bez podanie dalszych szczegółów. Bo żeby zachować H11e to z układu musisz usunąć Re dać Rc=160 Ku=10 Ku=(H21/H11)*Rc. No i oczywiście napięcie zasilanie nie może być 12V
Wiec sam już nie wiem.

Repciu · Answer

spoko i tak wielkie dzieki

Jak zaprojektować wzmacniacz klasy A z tranzystorem BF194 i Ku=19?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Podsumowanie tematu