4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
1

Усилитель на одном транзисторе

22.08.2019, 09:53. Показов 3165. Ответов 53
Метки нет (Все метки)

Здравствуйте! У меня такая задача: усилить синус амплитудой 200 мВ транзистором BC817 при напряжении питания 3.8 В (Li-ion 18650) в 10 раз.
Данный транзистор имеет следующие параметры:
Коэффициент передачи по току: h21=200
Максимальный ток коллектора: Iк max=500 мА
Максимальная рассеиваемая мощность: Pmax=200 мВт.
BC817.pdf

При этом хочу использовать схему с коллекторной стабилизацией.
Мои действия:
1. Для неискажённого усиления как можно бОльшей амплитуды входного сигнала выбираю напряжение Uкэ=1/2*Eп=3,8/2=1,9 В.
2. Чтобы сохранить транзистор буду использовать мощность Р=100 мВт.
Тогда ток коллектора будет равен: Iк=P/Uкэ=0,1/1,9=53 мА.
3. Тогда резистор R2 будет иметь номинал: R2=Ur2/Iк=1,9/0,053=36 Ом
4. Ток базы равен: Iб=Iк/h21= 0.053/200=265 мкА.
5. падение напряжения на R1: Ur1=Uкэ-Uбэ=1,9-0,7=1,2 В.
6. Номинал R1: R1= Ur1/Iб=1,2/0,000265=4,5 кОм.
7. Конденсаторы разделительные по 10 мкФ.


На деле же не получается усилить и 100 мВ. И это без низкоомной нагрузки!
Усилитель на одном транзисторе

Неужели нельзя таким транзистором получить необходимое усиление?
Я хочу именно при помощи такого маломощного транзистора как говорится выжать всё.
Подскажите, что я делаю не так?
__________________
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
22.08.2019, 09:53
Ответы с готовыми решениями:

Инвертер на транзисторе
Братцы! как инвертировать сигнал, причём использовать только транзистор(ы)? Я вот пока только...

Ключ на полевом транзисторе
Привет всем, вопрос может звучать глупо, но все же. Всегда пользовался биполярными транзисторами, и...

Уселение сигннала на транзисторе ?
Разьясните пожалуйста такой вопрос. Подается сигнал (переменный ток рис1) на базу транзистора,...

Не работает осциллятор на однопереходном транзисторе
Всем привет! Я собрал осциллятор на программируемом однопереходном транзисторе по следующей...

53
4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
22.08.2019, 09:55  [ТС] 2
Здесь лучше видно результат моделирования
Усилитель на одном транзисторе
0
Модератор
Эксперт по электронике
8568 / 6384 / 859
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 22,211
22.08.2019, 12:06 3
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
На деле же не получается усилить и 100 мВ.
а по осциллограммам получается
0
4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
22.08.2019, 12:08  [ТС] 4
Да ничего не получается. Синус на синус не похож. искажения достали. Дальше-больше
0
Модератор
Эксперт по электронике
8568 / 6384 / 859
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 22,211
22.08.2019, 12:22 5
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Синус на синус не похож. искажения достали.
как думаешь искажение из за чего?
0
4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
22.08.2019, 12:45  [ТС] 6
Не хватает напряжения питания? Если 200 мВ входное умножить на 10 будет 2 В. У меня половина питания это 1.9В. Согласен. 200 мВ никак не получится, даже в теории. Ну а 100 мВ тоже искажаются. Вот немного не понимаю, как узнать коэффициент усиления? h21 для транзистора 200, но как задать коэффициент усиления 10? Или, например, 2?,током базы?
0
Модератор
Эксперт по электронике
8568 / 6384 / 859
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 22,211
22.08.2019, 16:03 7
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Не хватает напряжения питания?
у тебя коэффициент усиления, по грубым прикидкам, около 25, а учитывая искажения и того больше
рассчитывай сопротивление ОС
1
4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
22.08.2019, 16:09  [ТС] 8
Пробовал менять сопротивление базы, лучше этого не получал ничего
0
4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
22.08.2019, 17:30  [ТС] 9
Амплитуда выходного сигнала 915 мВ, входного 20 мВ. При этом искажений нет. Получается коэффициент усиления 915/20=46? Хмм.. И как же снизить коэффициент передачи?
Усилитель на одном транзисторе
0
4 / 4 / 1
Регистрация: 17.10.2015
Сообщений: 333
23.08.2019, 03:33  [ТС] 10
Коэффициент усиления зависит от тока коллектора, чем больше ток коллектора, тем выше усиление, ну при увеличении тока в разумных пределах. Ладно.
Не понимаю теперь вот что, в статическом режиме, когда нет входного сигнала, коэффициент усиления транзистора по току 200. А как мне узнать заранее каким будет усиление моей синусоиды? Это ведь уже усиление по напряжению?
0
6679 / 2662 / 366
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,908
23.08.2019, 04:29 11
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Неужели нельзя таким транзистором получить необходимое усиление?
Конечно можно. Просто у тебя схема нелепая. Нарисованная не приходя в сознание.

Эмиттер сидит на земле, сигнал через кондюк подается прямо на базу. Как только сигнал попытается пойти относительно своего среднего значения вверх он будет коротиться на землю через открытый эмиттерный переход. Как только пойдет вниз будет закрывать этот переход (если внутреннее сопротивление источника сигнала будет мало полностью закрывать), а значит полностью закрывать транзистор. О каком сохранении формы синусоиды при этом может быть речь ? Которыш-закрытие это скорей какое-то переключение чем усиление.
1
397 / 249 / 50
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,090
23.08.2019, 05:08 12
Илья007, как правильно заметил
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
Просто у тебя схема нелепая.
Я бы даже сказал дурацкая. Сделайте простую классику: R1 выбросить, смещение базы - резистивным делителем, в цепь эмиттера резистор Rэ. Прикидочно: ток эмиттера (и коллектора) равен (Uб-0.6)/Rэ, делитель в базе должен обеспечивать ток (2-3)*Iк/beta, лучше еще больше, на переменном сигнале коэфф. усиления будет K=Rк/Rэ. Осталось подобрать резисторы так, что бы все вписалось в напряжение питания. И не гонитесь за током близком к предельному для транзистора. В Вашей же схеме коэфф. усиления приблизительно равен Rк(=36 Ом)/Rdэ, Rdэ - дифф. сопротивление эмиттерного перехода, которое сильно зависит от тока, т.е. K меняется прямо в процессе усиления синусоиды!, еще и сильно зависит от температуры.
1
Модератор
Эксперт по электронике
8568 / 6384 / 859
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 22,211
23.08.2019, 07:26 13
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
Просто у тебя схема нелепая.
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
Я бы даже сказал дурацкая.
А матчасть поизучать?
класссическая схема усилителя ОЭ и коллекторной стабилизацией,
http://digteh.ru/Sxemoteh/ShTrzKask/KollStab/
https://helpiks.org/9-3365.html
а вот расчет я не понял
1
6679 / 2662 / 366
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,908
23.08.2019, 14:18 14
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
А матчасть поизучать?
Осциллограмма усиления этой матчастью приведена тс-ом. Ну и что сильно похоже на синус ? А ведь схема отрабатывает в точности как и должна.
На такой матчасти (рис.1 по первой ссылке) делали любительские приемники прямого усиления. Но был один нюанс. Сигнал подавался на каскад через трансформатор на ферритовом колечке. Т.е. загонялся в базу током, а не напряжением. А это совсем не то, что делает тс. Он на практически фиксированную своим потенциалом базу кидает напряжение источника сигнала напрямую через кондюк. И происходит то, что я описал выше - коротыш-закрытие.

Добавлено через 11 минут
В общем в этой матчасти сигнал должен подаваться током. Для этого ну сопротивление что-ли воткните последовательно с кондюком чтобы напряжение сигнала превращать в ток. И в цепь эмиттера воткните сопротивление в 10 раз меньше сопротивления в коллекторной нагрузке. Тогда в первом приближении усиление в 10 раз как раз и получите. И да, номиналы сопротивлений в схеме я бы увеличил кратно.

Добавлено через 37 минут
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
на переменном сигнале коэфф. усиления будет K=Rк/Rэ.
А, ну вот сказали то-же, что и я.
1
Модератор
Эксперт по электронике
8568 / 6384 / 859
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 22,211
23.08.2019, 14:45 15
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
Осциллограмма усиления этой матчастью приведена тс-ом. Ну и что сильно похоже на синус ?
похоже
в 9 посте
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Получается коэффициент усиления 915/20=46?
он неправильно рассчитал и получил усиление в пять раз больше
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
. Т.е. загонялся в базу током, а не напряжением.
так биполярники и управляются током
1
6679 / 2662 / 366
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,908
23.08.2019, 15:34 16
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
так биполярники и управляются током
Так тс-то в своей схеме приложил к базе сигнал напряжением.

Добавлено через 2 минуты
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
похоже
в 9 посте
А во втором дикие искажения положительного полупериода откуда взялись ? И вот это
Цитата Сообщение от Илья007 Посмотреть сообщение
Да ничего не получается. Синус на синус не похож. искажения достали. Дальше-больше
1
Модератор
Эксперт по электронике
8568 / 6384 / 859
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 22,211
23.08.2019, 15:53 17
Цитата Сообщение от Ethereal Посмотреть сообщение
А во втором дикие искажения положительного полупериода откуда взялись ?
еще раз
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
он неправильно рассчитал и получил усиление в пять раз больше
я вообще не понял его методику расчета
Теорию не плохо было ему бы подтянуть, "каскад с ОЭ и обратной связью по напряжению"
вот нашел что то



а то что вы предлагали с САлександр,
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
смещение базы - резистивным делителем, в цепь эмиттера резистор Rэ.
это обратная связь по току
0
6679 / 2662 / 366
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,908
24.08.2019, 05:41 18
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
я вообще не понял его методику расчета
В той схеме, что у тс-а не можно вообще рассчитать ничего. В ней играет активнейшую роль внутреннее сопротивление источника сигнала, которое не известно. Это раз. Сопротивление эмиттерного p-n перехода в прямую сторону (которое вообще неопределенность) образует делитель с внутренним сопротивлением источника сигнала. Это два. Делить неопределенность на неизвестность, ну какой тут может быть рассчет.
А предложенная САлександр схема с обратной связью по току позволяет прикидочно рассчитать даже в уме. Раз надо усиление в 10 раз, то берем коллекторный резюк в 10 раз больше эмиттерного и все.
Хотя, да, обратная связь по напряжению, там сопротивление между кондюком и базой берем в 10 раз меньше сопротивления между коллектором и базой. Тогда 10-кратная минус дельта напряжения на коллекторе будет компенсировать однократную дельту напряжения источника сингала.
1
397 / 249 / 50
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,090
24.08.2019, 20:25 19
Цитата Сообщение от ValeryS Посмотреть сообщение
так биполярники и управляются током
Однако, все таки напряжением.
0
6679 / 2662 / 366
Регистрация: 17.02.2013
Сообщений: 3,908
24.08.2019, 20:45 20
Ну это уже будет спор между остроконечниками и тупоконечниками.
С точки зрения схемотехники током (достаточно сравнить с радиолампой которая напряжением и разница вылезет принципиальная). С точки зрения физики процессов происходящих внутри транзистора может и напряжением, не знаю, тут я уже глубоко забыл со студенческих-то времен.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
24.08.2019, 20:45

Мощный блок питания на полевом транзисторе
Кто может сказать, работоспособна эта схема, или нет? http://samodelnie.ru/_pu/1/s38334548.jpg...

Простейший инвертор на полевом или биполярном транзисторе
Добрый день! Прошу помочь с детским вопросом! Дино: Логический выход с мультивибратора...

Проблема со схемой электронного ключа на полевом транзисторе
Здравствуйте. Помогите пожалуйста о схемой электронного ключа. Использовал Эту Схему: ...

Резонансный усилитель на транзисторе КТ-361
Рассчитать вторичные параметры ненагруженного контура Построить резонансную характеристику по...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
20
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2022, CyberForum.ru