Перейти к содержанию
    

вопрос по схеме с ОЭ

Всем доброго времени суток! Помогите, пожалуйста, разобраться с таким примером.

На рисунке представлена схема и показания вольтметров в режиме без сигнала.

На вход транзистора подаем синус, сначала с амплитудой 0.1 Vrms, затем с амплитудой 2 Vrms. При моделировании в MultiSime получил вот такие результаты. На одном рисунке, при малом сигнале, схема усиливает хорошо (масштаб по осям одинаковый), на другом (амплитуда входного синуса 2Vrms) усиления почти нет, и появляются искажения в форме. Подскажите, с чем это связано и как можно это победить, что нужно поменять в схеме? (Идеально на выходе нужен максимально возможно усиленный синус синусоидальной формы при входной амплитуде 2 Vrms).

post-73873-1520105296_thumb.jpg

post-73873-1520105302_thumb.jpg

post-73873-1520105307_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

BC817 Ft 100MHz. На входе 25 МГц, на коллекторе активная нагрузка. В чём же проблема? Хотя бы тока наподдайте.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А что вы хотели от 100 МГцового транзистора, подавая сигнал

25МГц.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А что вы хотели от 100 МГцового транзистора, подавая сигнал

25МГц.

Брал транзистор общего применения так сказать) подскажите, какой тогда транзистор можно взять ?) И дело получается именно в транзисторе? почему при изменении амплитуды входного сигнала форма выходного искажается?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

почему при изменении амплитуды входного сигнала форма выходного искажается?

Настройте режим по постоянному току, транзистор до насыщения "махает". В симуляторе он у Вас достаточно бодро работает, в нормальном симуляторе и в реале картина скорей всего будет хуже.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Настройте режим по постоянному току, транзистор до насыщения "махает".

Что именно значит "махает"?)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что именно значит "махает"?)

Размах напряжения на выходе достаточно большой, "доходит" до насыщения транзистора.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Настройте режим по постоянному току, транзистор до насыщения "махает". В симуляторе он у Вас достаточно бодро работает, в нормальном симуляторе и в реале картина скорей всего будет хуже.

А что Вы имеете в виду под "в нормальном симуляторе и в реале картина скорей всего будет хуже"?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

, на другом (амплитуда входного синуса 2Vrms) усиления почти нет, и появляются искажения в форме. Подскажите, с чем это связано и как можно это победить, что нужно поменять в схеме?

Представьте себе, такую грубую модель, что транзистор работает как переменное сопротивление.

Он может "откачивать" ток на землю и этим обеспечивает фронт "от плюса к земле". А вот положительный фронт "от земли к плюсу" обеспечивает резистор в коллекторе.

Далее, берем учебник по ТОЭ и смотрим, каким должен быть номинал резистора, чтобы он успевал накачать емкость нагрузки на требуемой частоте и с требуемой скоростью наростания тока...

Вот у Вас по диаграмме 3 видно, что резистор работает медленно, а транзистор - быстрее...

Ну и остается выбрать режим по постоянному току, потому как на нижней полуволне видно насыщение транзистора, т.е. он не может "опустить" сигнал на К еще ниже, т.к. он уже близок к насыщению....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А что Вы имеете в виду под "в нормальном симуляторе и в реале картина скорей всего будет хуже"?

я имею ввиду, что пользовался мультисимом. Картина далека от реальной. Даже старая версия этой программы (EWB) ближе к реальности. Пробовал только транзисторные схемы. Возможно с микросхемами мультисим лучше работает.

А в реальности что будет хуже - это всего лишь предположение. Возможно я не прав.

 

Кстати присмотрелся к осциллограмме размах напряжения на выходе 10В, и напряжение Vcc-Ve=10В. Что вы от него хотите? Поставьте колебательный контур на коллектор, размах увеличится.

 

Транзистор перегружен и "сверху" и "снизу", вот и искажения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Кстати присмотрелся к осциллограмме размах напряжения на выходе 10В, и напряжение Vcc-Ve=10В. Что вы от него хотите? Поставьте колебательный контур на коллектор, размах увеличится.

 

Транзистор перегружен и "сверху" и "снизу", вот и искажения.

Поменял режим по постоянному сигналу получил вот такие значения. В результате получился такой сигнал (на рис.). Подскажите, возможно ли менять скважность, чтобы было приближено к меандру?

 

Кстати присмотрелся к осциллограмме размах напряжения на выходе 10В, и напряжение Vcc-Ve=10В. Что вы от него хотите? Поставьте колебательный контур на коллектор, размах увеличится.

 

Транзистор перегружен и "сверху" и "снизу", вот и искажения.

Подскажите, что нужно учитывать, чтобы транзистор не был перегружен и сверху и снизу? (коэффициент усиления, положение рабочей точки)? Спасибо!

post-73873-1520110695_thumb.jpg

post-73873-1520110701_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Подскажите, что нужно учитывать, чтобы транзистор не был перегружен и сверху и снизу? (коэффициент усиления, положение рабочей точки)? Спасибо!

Считайте "крайние" точки.

Максимальный сигнал в "плюс" - это когда транзистор имеет сопротивление значительно большее, чем сопротивление в К. Практически его можно представить как "разрыв" и максимальный уровень сигнала будет равен "питание - падение на коллекторном резисторе, учитываемое по току, протекающему по этому резистору и уходящему в нагрузку".

А минимальный - это когда транзистор находится в "насыщении" или на границе этого режима. Он представляется как источник напряжения 1вольт. А грубо можно сказать - что закоротка. Через него течет ток обусловленный резисторами в К и Э. Ну и туда же пририсовать сопротивление нагрузки. Правда у Вас не показано сопротивление в цепи источника переменного сигнала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Считайте "крайние" точки.

Поправьте, пожалуйста, если скажу не так:

 

1) Правильно ли то, что чтобы выходной сигнал не был "обрезан" и сверху и снизу, потенциал покоя коллектора должен находиться посередине между напряжением питания Vcc и напряжением на базе? Тогда усиленный сигнал будет как раз в этой области и не исказится...

 

2)Прокомментируйте, пожалуйста, пример. Так ли рассуждаю?

Например, напряжение питания Vcc=15В, напряжение на базе делаем около Eб=3В (выбирал из того, что на эммитере будет 2.3В, что как раз достаточно для хорошей температурной стабилизации). Тогда напряжение покоя на коллекторе относительно земли будет 0.5(15-3)+Еб =6В+3В=9В. относительно этих 9В будет располагаться усиленный сигнал. Так?) Тогда на резисторе, который ограничивает ток коллетора, должно упасть 15В-9В=6В.

И вот тут наверное самый непонятный момент: Исходя из чего нужно выбрать Iк и Rк чтобы получить падение напряжения на Rк равное 6В?Как выбрать нужный Ik?

 

3)Но что делать, если усиление велико и сигнал все равно будет ограничиваться сверху Vсс и снизу Еб. Будет подобие прямоугольного импульса.. Можно ли такой импульс потом, после фильтрации постоянной составляющей использовать для какой-нибудь цифровой микросхемы, например 1554ЛА3?

 

Большое спасибо за ответы!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

а сколько вообще надо получить размах Uвых?

 

ещё раз

И вот тут наверное самый непонятный момент: Исходя из чего нужно выбрать Iк и Rк чтобы получить падение напряжения на Rк равное 6В?Как выбрать нужный Ik?

Представьте себе, такую грубую модель, что транзистор работает как переменное сопротивление.

Он может "откачивать" ток на землю и этим обеспечивает фронт "от плюса к земле". А вот положительный фронт "от земли к плюсу" обеспечивает резистор в коллекторе.

Далее, берем учебник по ТОЭ и смотрим, каким должен быть номинал резистора, чтобы он успевал накачать емкость нагрузки на требуемой частоте и с требуемой скоростью наростания тока...

у вас же не сферический усилитель в вакууме, у него нагрузка планируется же наверное какая-то?

post-65799-1520161442_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

post-45710-1520164387_thumb.png

 

Считаются худшие случаи:

 

Смещение: 2,8 В (амплитуда "2V rms" с учётом потерь на C1) + 0,8 В (Uбэ при –40°C и Ic=min) + 0,1 В (запас) = 3,7 В, например, тупо 15 кОм разделить как 15 В в такой же пропорции.

 

Повторитель: 3,7 В (смещение) + 2,8 В (амплитуда) – 0,6 В (Uбэ при +85°C и Ic=max) = 5,9 В (на эмиттере)

 

Усиление: (15 В (питание) – 5,9 В (на эмиттере) – 0,3 В (запас на насыщение)) / 5,9 В (на эмиттере) = 1,5 (практически непосредственно отношение коллекторного к эмиттерному резисторов), при этом ток коллектора максимальный и должен быть на горизонтальном участке h21 при –40°C, исходя из чего выбирается и ток смещения, т.е. погрешность напряжения смещения (произведение Ib и параллельно соединённых базовых резисторов).

 

Выходное сопротивление такого усилителя равно R3, исходя из чего и выбирается сам транзистор, его питание, ток коллектора и т.д.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...