0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
1

Нелинейные искажения в транзисторном каскаде

12.09.2021, 15:04. Показов 1883. Ответов 68
Метки нет (Все метки)

 Комментарий модератора 
обсуждение перенесено из этой темы
Найти частоту


Ну раз уж меня перенесли в раздел электроники.
Тогда. Если я складываю линейно две частоты то будет так, sin x + sin 2x
Теперь на вход в каскад подаю эти две частоты, поскольку переход БЭ изменяется по экспоненциальному закону, то появляются гармоники, как будет выглядеть формула?
0
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
12.09.2021, 15:04
Ответы с готовыми решениями:

Как расставить токи в транзисторном каскаде?
Добрый день, помогите пожалуйста! Вот в схеме подключения транзистора, токи базы и коллектора...

Нелинейные искажения
Определить коэффициент нелинейных искажений схемы з ЗЕ при температуре 100°С и амплитуде входного...

Нелинейные искажения
Имею рукописную цифру размером 28*28 в градациях серого. Нужно эту цифру немного деформировать....

Напряжение смещения в широкополосном транзисторном усилителе
Вообщем то не могу найти методику расчета напряжения смещения для широкополосного транзисторного...

68
WH
1405 / 703 / 153
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,765
Записей в блоге: 3
16.09.2021, 19:28 41
Ну, 4-7 Вы получите отрицательное значение, скорее 7-4= 3 кГц. Точно так же вы получите 7+4= 11 кГц. Точно так же например 14-2=12. Это продукты 3-го порядка. Можно считать и продукты более высоких порядков, их много, но по величие самые мощные 3-го.
0
381 / 235 / 47
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 995
16.09.2021, 19:36 42
sxema, извините, но почитал, наверное, невнимательно (очень уж много написано) т.к. не понял, чего же Вы хотите? Поначалу, после
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
А что с неленейностью в переходе, как оно выглядит в формуле?
казалось, Вы просто хотите, но почему-то? не можете, в формулу для эмиттерного тока подставить входной сигнал.
Потом показалось, что Вы хотите понять, почему в приведенной Вами схеме при входном синусоидальном сигнале на выходе тоже синус, а не какая-то кракозябра.
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
Какой ещё смеситель? Я обычную схему имею введу.
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
Да какая разница какой режим переход БЭ ведёт себя одинаково, нелинейные искажения будут. Ибо переход ведёт себя по экспоненциальному закону.
Но из
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
С спрашиваю про то как при умножении взаимодействуют две частоты между собой, как появляются гармоники, и как эти гармоники искажают сигнал?
Можно предположить, что Вас интересует процесс получения гармоник и комбинационных частот.
Походу пообсуждалось слишком много слишком разных вопросов. В чем же Ваш вопрос? Много писать мне лень и некогда, поэтому вкратце.
Конечно, у «голого» транзистора нет какого-либо особо линейного участка – экспонента она всюду экспонента.
Для тока эмиттера, в случае простейшей модели, можно написать
Ie = I0•exp(αUbe),
здесь I0 - обратный ток насыщения перехода, α=q/(kT).
Вот и подставляйте вместо Ube Ваш входной сигнал. Дальше можно разложить экспоненту в ряд Тейлора и увидеть, что члены вида sin(ωt)n дадут в итоге все гармоники до n-ой, а члены вида (sin(ω1t) + sin(ω2t))n дают также и различные комбинации разностных и суммарных частот. А можно сразу разложить в ряд Фурье, раз у Вас с этим нет проблем.
Вот если транзистор с обрамлением, то такой, более-менее линейный участок уже может иметься. Но тогда нужно говорить об усилительном каскаде. И обычно линейность достигается с помощью ООС. Например, для приведенной Вами схемы обратную связь обеспечивает резистор Rэ. Если хочется поиграться с формулами, то можно написать
U = (1/α)(ln(I/I0)+1) + I•Rэ – U0,
здесь U0 - напряжение смещения на базе, обеспечиваемое резисторами Rб и Rбэ. ( Считаем, что резисторы выбраны правильно и базовый ток не сказывается на величине U0.) Здесь также можно поразвлекаться с рядами, но проще принять, что входное напряжение изменяется линейно от времени и увидеть замечательно линейную зависимость между входным напряжением и эмиттерным током (например, в Маткаде). Т. е. отсутствие всяческих искажений. Ещё раз подчеркну, это простейшая модель транзистора. В реальности какие-то искажения, конечно, будут, но для общего понимания этого обычно достаточно.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
16.09.2021, 20:07  [ТС] 43
Много писать мне лень и некогда, поэтому вкратце.

Ничего себе, много писать лень!? Да вы целую статью написали а не комментарий!
Фурье ... Тейлор... это то вы уже слишком. Мне бы пока на примитивном уровне понять.

Добавлено через 10 минут
Ну, 4-7 Вы получите отрицательное значение, скорее 7-4= 3 кГц. Точно так же вы получите 7+4= 11 кГц. Точно так же например 14-2=12. Это продукты 3-го порядка. Можно считать и продукты более высоких порядков, их много, но по величие самые мощные 3-го.

Ничего себе если все гармоники вычитаются друг из друга да ёщё и складываются друг с другом каша какая то получается!?
На эти две частоты будет ещё с десяток частот из звукового диапазона, это и есть искажения?
0
381 / 235 / 47
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 995
16.09.2021, 20:31 44
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
Ничего себе если все гармоники вычитаются друг из друга да ёщё и складываются друг с другом каша какая то получается!?
В общем, да, но амплитуды членов "каши" обычно сильно уменьшаются с ростом номеров гармоник и "уходят" ниже уровня шума. И можно еще пристроить фильтрующие цепи, так что "делать чистый сигнал" давно научились.
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
Мне бы пока на примитивном уровне понять.
Набейте, например в Маткаде, (вторую) формулу из моего текста. Возьмите, например I0 ~ 1 ÷ 1000 нА, U0 ~ 0.4 ÷ 1 В. Постройте график I(U) или U(I). При Rэ = 0 получится обычная диодная характеристика (экспонента), при достаточно больших Rэ ~ 10 – 1000 Ом получится почти прямая. Поэкспериментируйте с I0, U0 и Rэ, если конечно еще интересно.
//То что многовато и сумбурно написал - я не совсем понимал (понимаю), что же Вам нужно.
0
1732 / 920 / 382
Регистрация: 11.10.2018
Сообщений: 4,801
16.09.2021, 20:38 45
Да.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
16.09.2021, 20:47  [ТС] 46
И можно еще пристроить фильтрующие цепи, так что "делать чистый сигнал" давно научились.

Во, вот это самый интересный вопрос. Есть основная частота допустим 10кГц и есть гармоника 10кГц настроив фильтр на 10кГц вы удалите из сигнала гармонику 10кГц НО и основную частоту 10кГц тоже удалите? А это не есть хорошо!?
0
Модератор
Эксперт по электронике
8488 / 6315 / 854
Регистрация: 14.02.2011
Сообщений: 21,880
16.09.2021, 20:54 47
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
Есть основная частота допустим 10кГц и есть гармоника 10кГц
объясни что имеешь в виду
у сигнала в 10 кГц есть гармоника в 10 кГц, это его основная гармоника из неё и состоит сигнал
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
16.09.2021, 21:04  [ТС] 48
объясни что имеешь в виду

На вход подаю две частоты 5 и 10 у основной частоты 5 появляется гармоника 10, я хочу удалить 10 гармонику, ставлю фильтр на 10 удалится гармоника 10 но и основная частота 10 тоже удалится. Это не есть хорошо!
0
381 / 235 / 47
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 995
16.09.2021, 21:34 49
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
и основная частота 10 тоже удалится.
Например: ставите фильтр (очень) высокого порядка, пропускающий 10 кГц. Хорошее Ацп - 2 штуки, оцифровываете основную частоту 5 кГц и, синхронно, прошедшую через фильтр 10 кГц. Если, случайно, у Вас основная 10К и гармоника не имеют сдвиг по фазе равный π/2, то привязавшись к начальной фазе 5К, может быть возможно восстановить исходную 10К, просто выбросив (или подвинув) "не те точки" в массиве снятых значений суммарного сигнала - исходная 10К + гармоника 10К, т.е. того что прошло через фильтр. Если осилить математику. Но зачем?
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
16.09.2021, 21:50  [ТС] 50
Но зачем?

Как зачем!? Гармоники дают новые частоты в звуковом диапазоне, новые частоты это искажения, нет гармоник чище звук!?
0
381 / 235 / 47
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 995
16.09.2021, 22:01 51
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
Гармоники дают новые частоты в звуковом диапазоне
Вы же говорили о частоте гармоники, совпадающей с исходной частотой. А это в сумме - та же частота, но с другой амплитудой и фазой. Вы это услышите? Если у Вас в электронике и даже в акустике! все линейно, то это не значит, что ухо или мозг не наплодят гармоник и других "лишних" частот.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
16.09.2021, 22:11  [ТС] 52
Блин, что то всё запуталось!? А зачем мы тогда ставим фильтры и пытаемся избавится от искажений(гармоник) если мы их не слышим???
0
381 / 235 / 47
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 995
16.09.2021, 22:33 53
Цитата Сообщение от sxema Посмотреть сообщение
зачем мы тогда ставим фильтры и пытаемся избавится от искажений(гармоник)
Фильтры, в основном, для обрезания частот несуществующих в исходном сигнале. И немного мы их слышим
Цитата Сообщение от САлександр Посмотреть сообщение
в сумме - та же частота, но с другой амплитудой и фазой
А если учесть, что в исходном сигнале не одна частота, а практически непрерывный набор частот (в некотором диапазоне), а разностные частоты вообще могут отсутствовать в исходном сигнале или иметь совсем другие амплитуды? Задача состоит в том, что хотелось бы передать сигнал вообще без искажений. Или со специально внесенными, например регуляторами тембра. Лучше всего задача решается цифровыми методами, но для возможности получить цифру сигнал обычно приходится сначала усиливать. Да и потом, при обратном преобразовании многое зависит от ЦАПА. Но в итоге, если говорить о звуке, на современном этапе развития электроники в основном всё определяет "акустика".
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
16.09.2021, 22:50  [ТС] 54
Фильтры, в основном, для обрезания частот несуществующих в исходном сигнале.

Ну а я про что!? Берём 5 и 10кГц, усиливаем, убираем гармоники в том числе и гармноку 10кГц. И всё отлично. Но вы почему-то против удаления гармоники 10кГц???
0
WH
1405 / 703 / 153
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,765
Записей в блоге: 3
17.09.2021, 03:30 55
Как Вы удалите гармонику 10 кГц? На этой частоте есть и частоты основных гармоник. Это во первых. Во вторых для удаления комбинационных частот фильтровать что то практичеси бесполезно, так как комбинашки возникают в самом каскаде, т.е. до того места где вы можете поставить фильтр. Единственный выход в улучшении линейности, о чем Вас и пишет САлександр. Станьте в эмиттер резистор для создания ООС, это хорошо помогает.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
17.09.2021, 12:25  [ТС] 56
Как Вы удалите гармонику 10 кГц?

Ну вот же САлександр предложил отцифровать выходной сигнал и удалить гармонику значит есть технология???

Во вторых для удаления комбинационных частот фильтровать что то практичеси бесполезно

Почему это бесполезно? Фильтр то можно поставить после каскада и не пустить гармоники в следующий каскад?
0
Тутошний я
2079 / 1145 / 211
Регистрация: 03.11.2009
Сообщений: 4,041
Записей в блоге: 2
17.09.2021, 14:31 57
sxema, зачем тебе 5 и 10 кГц?
чтоб нормально отфильтровать берут берут частоты подальше, например 5 и 400 кГц.
при необходимости можно ещё раз перемножить частоты.
есть (по крайне мере были) приёмники с двойным преобразованием частоты.
0
WH
1405 / 703 / 153
Регистрация: 10.09.2013
Сообщений: 2,765
Записей в блоге: 3
17.09.2021, 14:37 58
sxema, потому, что комбинационная гармоника образутся в самом каскаде с нелинейностью, а не в следующем. Например в самом первом же. Вот у Вас, как в вышерассмотренном случае, образовался сигнал с частотой 7-4=3 кГц. Поставив ФНЧ с частотой среза 10 кГц между первым и вторым каскадом что получиться? Сигнал с частотой 3кГц беспрепятственно пройдет через него во второй каскад.

PS В данном случае 7-4 не самый удачный пример. Но если рассмотреть другие комбинашки будет то же самое.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 15.09.2019
Сообщений: 120
22.09.2021, 07:03  [ТС] 59
Ну всё верно фильтр то стоит между первым и вторым каскадом и 10кГц во второй уже не пройдёт. Уже что то, хоть что то зачистили, можно же широко полосный фильтр поставить и удалить гармоники от 10 до 20кГц?
0
Тутошний я
2079 / 1145 / 211
Регистрация: 03.11.2009
Сообщений: 4,041
Записей в блоге: 2
22.09.2021, 10:36 60
можно же широко полосный фильтр поставить
режекторный.
может объяснишь чего хочешь получить? возможно есть решение проще.
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
22.09.2021, 10:36

Квадратичное детектирование на дифференциальном каскаде
Подскажите, пожалуйста, как работает квадратичное детектирование по третьему входу...

Повышение безопасности проверки транзисторов в транзисторном тестере на AVR
Как доработать прошивку и уменьшить ток базы при опросе в транзисторном тестере до 0,1...0,5 мА...

Дрейф нуля в двухтактном усилительном каскаде
Почему образуется дрейф нуля на выходе двухтактного усилительного каскада? И от чего это зависит?

Дрейф нуля в двухтактном усилительном каскаде
Чем обусловлен положительный и отрицательный дрейфы нуля?

В каком режиме находится транзистор в ключевом каскаде?
На учебе по электронике проходил "Ключи,усилители и фильтры". Собственно по изучению тему...

Искажения по точкам
Здравствуйте, помогите пожалуйста решить данную задачу: Известно первоначальное положение точек и...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
60
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.