Jump to content

    
Sign in to follow this  
Fillya

Двухтактные усилители и p-n-p транзисторы в разрезе двухполярного питания

Recommended Posts

Доброго времени суток! Я, пожалуй, уже неделю не могу понять вот чего: Обратите внимание на рисунки 1, 2, 3 и 4. Во всех случаях кроме одного изображены двухтактные каскады. в двух случае явно указано двухполярное питание (+ и -), в двух питание только положительного знака по отношению к земле.
Вопрос состоит в том, как работает p-n-p транзистор в данных схемах.

1. На рисунке 1 (он же 2.45) изображён каскад с расщеплённым питанием. В данном случае по положительной полуволне входного сигнала открывается один транзистор npn и запирается другой pnp (будем считать, что входной сигнал есть синусоида). По второй полуволне открывается второй транзистор pnp, а первый npn закрывается. Таким образом в первом полупериоде открывается один транзистор npn благодаря току базы (и напряжению, которое его гонит), а во втором полупериоде ток у pnp транзистора должен наоборот, вытекать их базы и двигаться, к примеру, на общий провод у условного колебательного контура, который настроен на синусоиду. Как течёт ток через pnp транзистор в таком случае, откуда и куда? Судя по картинке и описанию, то он течёт от земли на "-" источника, соответственно, от эмиттера к коллектору (в случае с npn ток наоборот течёт от коллектора к эмиттеру и после на землю). Другого сам не предполагаю, так как отрицательное напряжение, как я понял, это то, что создаётся движением тока, обратным по сравнению с условным +. То есть если ток движется на входе схемы вправо, то это +U, если влево, то -U.

2. Рисунок 2 и 3. Тут в одной из схем четыре транзистора, но это лишь управление мощной нагрузкой с помощью промежуточных транзисторов. В обоих схемах задано смещение на базы транзисторов. В одной есть указание на + и -, во второй уже только + и 0.
Что вижу я: на схеме с двухполярным питанием смещение + на базу VT1 задаётся падением 0,6 Вольт на диоде, второй же резистор подобран так, чтобы обратносмещённый диод VD 2 Давал тоже смещение на базу второго транзистора pnp типа. Причём смещение такое, что оно перебивает полностью положительное смещение. Что происходит со схемой при приходе синусоиды я, честно говоря, представляю очень смутно.
На схеме с однопололярным питанием, видимо, смещение резистивным делителем заданно таким образом, что при приходе положительной полуволны транзистор npn работает, а вот после прихода отрицательной есть задержка в работе, так как нужно подавить + на втором сопротивлении делителя.

3. Ну и наконец, последний рисунок - микросхема одноканального LED драйвера, или, если проще, программируемого внешним резистором генератора тока. Тут так-же pnp транзистор, никаких минусов во входном сигнале вообще нет, так как база pnp управляется npn, который получает сигнал от ttl-логики +3.3/5В. Как работает pnp транзистор в такой схеме я тоже не понимаю.

Читая книги, понимаю, что или я чего-то недопонял, или в книге чего-то не дописано, либо дописано не так подробно. Прошу разъяснить о питании разной полярности и работе pnp транзистора без отрицательного источника напряжения.

2.45.jpg

Безымянный.png

image027.png

Без названия.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники" - здесь написано подробно и понятно. Поэтому это классический труд. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, Fillya сказал:

 без отрицательного источника напряжения

А Вы считайте плюсовую шину питания общим проводом и в схеме сразу же появится источник отрицательного напряжения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Эта волшебная штука которая позволяет работать этим схемам называется смещение. И сигнал подаётся не относительно нуля. А относительно половины питания.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, Fillya сказал:

3. Ну и наконец, последний рисунок - микросхема одноканального LED драйвера, или, если проще, программируемого внешним резистором генератора тока. Тут так-же pnp транзистор, никаких минусов во входном сигнале вообще нет, так как база pnp управляется npn, который получает сигнал от ttl-логики +3.3/5В. Как работает pnp транзистор в такой схеме я тоже не понимаю.

Безымянный.png

Похоже у вас последовательность схем перепутана, но вот эту смог идентифицировать.

Всё очень просто - если npn закрыт, то ток через б-э pnp не течет и транзистор закрыт.

Когда npn откроется - ток потечет через б-э pnp и откроет его.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, HardEgor сказал:

Похоже у вас последовательность схем перепутана, но вот эту смог идентифицировать.

Всё очень просто - если npn закрыт, то ток через б-э pnp не течет и транзистор закрыт.

Когда npn откроется - ток потечет через б-э pnp и откроет его.

Да это вообще не двухтактный каскад, это управляемый генератор тока, вытекающего,

ТС тут что-то попутал.

1667358205_.png.48716f982c644e3264bdf96558262e79.png

Edited by domowoj

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 hours ago, Fillya said:

1. На рисунке 1 (он же 2.45) изображён каскад с расщеплённым питанием. В данном случае по положительной полуволне входного сигнала открывается один транзистор npn и запирается другой pnp (будем считать, что входной сигнал есть синусоида). По второй полуволне открывается второй транзистор pnp, а первый npn закрывается

...

Как течёт ток через pnp транзистор в таком случае, откуда и куда?

Вам непонятно как работает pnp, но почему-то понятно как работает npn, хотя разница тут только в направлении стрелочек :) Нарисуйте движение тока для npn и перенесите это на pnp заменив направление стрелочек на обратное - и всё. Подсказка: когда транзистор открывается базовый ток всегда течет по переходу база-эмиттер.

 

Quote

Рисунок 2 и 3. Тут в одной из схем четыре транзистора, но это лишь управление мощной нагрузкой с помощью промежуточных транзисторов. В обоих схемах задано смещение на базы транзисторов. В одной есть указание на + и -, во второй уже только + и 0.
Что вижу я: на схеме с двухполярным питанием смещение + на базу VT1 задаётся падением 0,6 Вольт на диоде, второй же резистор подобран так, чтобы обратносмещённый диод VD 2 Давал тоже смещение на базу второго транзистора pnp типа.

Оба диода смещены в прямом направлении поскольку через них протекает постоянный ток (можете их выкинуть, если мешает для понимания), вообще падение на диодах примерно равно падению на база-эмиттер обоих транзисторов, таким образом переходы база-эмиттер транзисторов приоткрываются и через транзисторы начинает протекать небольшой начальный ток и уменьшается такая неприятность, как "ступенька".

Quote

На схеме с однопололярным питанием, видимо, смещение резистивным делителем заданно таким образом, что при приходе положительной полуволны транзистор npn работает, а вот после прихода отрицательной есть задержка в работе, так как нужно подавить + на втором сопротивлении делителя.

Читайте как работает эмиттерный повторитель. Просто с одним верхним транзистором npn, нижний pnp временно замените резистором.

Quote

Ну и наконец, последний рисунок - микросхема одноканального LED драйвера, или, если проще, программируемого внешним резистором генератора тока. Тут так-же pnp транзистор, никаких минусов во входном сигнале вообще нет, так как база pnp управляется npn, который получает сигнал от ttl-логики +3.3/5В. Как работает pnp транзистор в такой схеме я тоже не понимаю.

Когда открывается нижний npn потенциал на базе верхнего (pnp) опускается, так как потенциал земли (эмиттер npn) ниже чем у положительной шины.  Для открытия pnp нужно чтобы на его базе было на 0,6В меньше, чем на эмиттере, что и получается в данном случае.

 

23 hours ago, ViKo said:

Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники" - здесь написано подробно и понятно.

ИМХО тут лучше начать с "Электроники для начинающих" :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 4/21/2019 at 9:01 AM, Fillya said:

Прошу разъяснить о питании разной полярности и работе pnp транзистора без отрицательного источника напряжения.

не обращайте внимание на внешние питания.

Для простоты понимания, мерьте потенциал на базе относительно его эммитера

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 4/24/2019 at 6:37 AM, ViorDash said:

не обращайте внимание на внешние питания.

Для простоты понимания, мерьте потенциал на базе относительно его эммитера

Именно так. Для кремниевого транзистора достаточно смещения 0.6-0.7 вольт (меняется с изменением температуры, потому и показал разброс. Договоримся, что 0.6 В). Если вы вытянули базу в плюс для n-p-n или в минус для p-n-p относительно эмиттера на 0.6 вольта, то если тянуть далее, эмиттер будет тянуться за базой так, что напряжение между ними не превысит 0.6 вольта. Пока база не отстоит от эмитера на 0.6 вольт, в правильной полярности, эмиттер не будет реагировать.

Схема 1. Будет иметь мертвую зону, когда напряжение проходит через ноль, что приводит к искажению типа ступенька. Два источника образуют двуполярное питание

2 не двухтактная и все очевидно.

3. составные транзисторы (или дарлингтоны) практически эквивалентны обычным. Диоды дают смещение по 0.6В в каждую сторону, что спасает от ступеньки. Однако есть проблема. У верхнего транзистора надо два раза по 0.6 вольта. Два перехода база эмиттер включены последовательно. У нижнего 0.6 вольта нормально.

4. Усилитель переменного тока со ступенькой. Резисторы создают делитель напряжения пополам и практически схема становится как бы с двуполярным источником. ступенькжа гарантирует, что сигнал амплитудой меньше 0.6В вообще никак не повлияет на выход.

 

В усилителях обычно ступенька выправляется частично за счет ООС, но если плохие динамические характеристики, то будет позванивать на ступеньке.

Я когда-то еще в СССР делал усилитель с прекрасными динамическими характеристиками. У него при токе покоя 15 мА исчезала ступенька.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this