Анализ схемы с несколькими BJT

В настоящее время я посещаю занятия по аналоговой электронике, и это одна из возникших проблем:введите описание изображения здесь

  V 1 = 15V V 1 = 15V, Ueb = Ube = 0.6V, Uce(sat) = 0.2V, β =200, 
  VT = 25mV, R2 = 39Ω, R4 = 4.7kΩ, R5 = 470Ω

Меня попросили найти такие значения R1, R3 и R6, чтобы токи коллектора Q2 и Q3 в состоянии покоя были равны 8 мА, а коллектор Q2 находился под потенциалом V1/2 при отсутствии входного сигнала (что это скажите мне?Это даже актуально, так как я только делаю анализ постоянного тока здесь?) Есть ли какие-либо общие шаги, чтобы следовать? Я провел аналогичный анализ с двумя транзисторами, и всегда нужно было найти выражения для Ve, Vc и Vb для каждого транзистора и, сравнив их, сделать предположение, в каком режиме он работает. Однако здесь я пришел к противоречию, а именно Q2 как бы находится в линейном режиме, и поэтому R6=(V1/2-V1-0,7)/8mA <0. Надеюсь, я не задал слишком общий вопрос. Я не прошу решения, а просто прошу дать мне рецепт такого рода анализа.

РЕДАКТИРОВАТЬ : Как ни странно, я только сейчас заметил, что на самом деле то, что мне казалось узлом между коллектором Q1 и базой q3, таковым не является. Можно сказать, просто внимательно наблюдая.

Правильно, вы вычисляете решение для точки смещения (анализ постоянного тока), которая представляет собой ситуацию, когда входной сигнал (переменного тока) отсутствует. Таким образом, вы можете игнорировать все конденсаторы. Предположение, что все транзисторы находятся в линейном режиме, является хорошим исходным предположением. Если транзистор должен быть в насыщении, это станет ясно позже. Ic(Q3) = 8 мА, как этот ток может течь на землю? На схеме напишите все, что знаете (токи, напряжения). Сделайте предположения здесь и там и посмотрите, может ли это обеспечить решение. Некоторые компоненты могут иметь диапазон значений, например R6.
Если бы вы могли дать ответ, это было бы здорово. Мне действительно нужно лучше понять, чтобы иметь возможность узнать об усилителях.
Предоставление вам только ответа (при условии, что он у меня есть) не сильно вам поможет, это метод, который я использую, чтобы найти решение, которое имеет значение, потому что его можно применить практически к любой схеме. Вы нарисовали схему на листе бумаги и заполнили все, что уже знаете? Как база Q2, какое там напряжение? Это 15 В (V1) - 0,6 В (Ube) = 14,4 В. Ic Q3 = 8 мА, куда он может течь? Эмиттер Q3 - R4 - он не может втекать в R5, C3 блокирует его, поэтому должен входить в базу-эмиттер Q1 - R2 на землю. Теперь сделайте то же самое для Q2, Ic также 8 мА, он течет R6-R3-R2 Это добавляет к 8 мА через R2...
@FakeMoustache В этом проблема. Тогда он может течь только от узла C4 к коллектору, имея в виду, что напряжение коллектора составляет 7,5 В, а напряжение узла C4 равно 14,4 В. Тогда ток коллектора протекает IN к транзистору, что здесь довольно странно, учитывая, что действительно похоже, что этот транзистор находится в линейном режиме. Кстати, я просил не решение, а метод, чтобы услышать ваше мнение.
...мы определили ранее. Таким образом, I (R2) должен быть около 16 мА, умножить на 39 Ом = 0,624 В. Таким образом, на базе Q1 у нас есть 1,224 В. Но, эй, R4 умножить на 8 мА = 37,6 В, поэтому мы не можем иметь 8 мА, протекающие туда. Вы уверены, что Q3 имеет Ic = 8 мА? Потому что с R4 = 4,7 кОм это невозможно. Q1, имеющий Ic = 8 мА, имеет больше смысла, тогда ток через R4 = 8 мА / 200 = 40 мкА * 4,7 к = 188 мВ. Итак, в основании Q3 получаем: 0,624 + 0,6 + 0,188 = 1,412 В. Вы пишете, что в узле С4 14,4 В, я думаю, что 1,412 В! Вы видели, что Q2 - это PNP, верно?
Ваша схема ядовита! Он может защелкнуться посреди ночи. Вам действительно нужно следить за значениями резисторов. У этой схемы есть уникальная цель или она должна оставаться в академических кругах колледжа?
@Autistic Нет конкретной цели для этого. Теперь я еще больше запутался. Все, что я написал, было изложено в упражнении, а все, что меня смущает, написано в вопросе выше.
Я согласен с @FakeMoustache, поставленный вопрос не работает. Ток коллектора Q3 должен проходить через r4, что невозможно при 8ma, 4k7 и 15v.
Как ни странно, я только сейчас заметил, что на самом деле то, что мне казалось узлом между коллектором Q1 и основанием q3, таковым не является. Можно сказать, просто внимательно наблюдая.

Ответы (2)

И вопрос, и конфигурация кажутся каким-то образом... сломанными, но, сделав несколько предположений/изменений, я попытаюсь проиллюстрировать, как я буду решать аналогичную задачу. Я предполагаю, что моя предполагаемая конфигурация не является предполагаемой, но я не вижу никакой очевидной альтернативы.

Итак: если предположить, что все транзисторы являются NPN (и изменение параметров для транзистора, которое мы изменили, чтобы применить к эмиттеру), предполагаем, что цели тока коллектора - это Q1 и Q2. (а не Q2/Q3)

Как правило, подход состоит в том, чтобы принять разумный набор начальных условий и вашего целевого состояния, а затем изменить значения до тех пор, пока либо условия не будут выполнены, либо вы не достигнете абсурдного состояния (что требует изменения исходных предположений).

Мы начнем с предположения о линейной работе всех транзисторов (похоже, что все они реализуют базовые конфигурации усилителей, и если таковые, вероятно, предназначены для линейной работы).

Q1, видимый со стороны R2, и Q3, видимый со стороны R4, оба являются эмиттерными повторителями, и, поскольку мы предполагаем, что линейный режим работы, I_R4 должен составлять 8 мА/β. тогда падение напряжения на R4 будет (8м/200*4к7В) небольшим (< 200мВ). Падение напряжения на R3, проходящее через два эмиттера и R4, становится равным 2Ube + ~200 мВ или ~1,4 В.

Теперь мы знаем напряжение на R3. Опять же, поскольку мы предполагаем, что Q3 является линейным, ток базы в Q3 << IR3 и IR3 должен быть близок к току коллектора Q2, т. е. 8 мА. учитывая, что наши предположения верны, теперь мы можем установить R3.

Ток через R2 равен току через R3 + ток эмиттера от Q1, ~ 16 мА. Теперь мы знаем или предполагаем напряжения на Q2 (U1/2), R3 (~ 1,4 В), R2. Оставшееся напряжение должно быть выше R6. Ток равен IQ2.

Если Q2 должен работать в линейной области, напряжение на резисторе R1 должно быть на ~Ueb выше целевого напряжения эмиттера. Он также должен поглощать большую часть тока от Q1. I=~8мА, U=U1/2-Uэб

Теперь у вас есть ответ, и остается только убедиться, что это действительно устойчивое, неабсурдное состояние. Из работы повторителей двойного напряжения видно, что через три транзистора существует петля отрицательной обратной связи. Если ток через Q2 слишком велик, напряжение на R3 также должно быть высоким, подтягивая Q3->Q1 -> опуская R1-> понижая напряжение на базе Q2.

Точные цифры оставлены в качестве упражнения для читателя. Остерегайтесь ужасных ошибок в математике и логике, вызванных дефицитом кофе.

Проверьте мое последнее редактирование.
Я ни разу не видел там узла. Моя проблема со схемой заключается в том, что Q3, кажется, вставлен в качестве усилителя обратной связи, но если вы проследите за усилением петли вокруг Q1-Q2-Q3, оно окажется положительным (если я не читаю схему неправильно).

Вы уверены, что предоставили всю информацию по этой схеме?

Насколько я вижу, это устройство производит только некоторый ток утечки.

Там нет шансов для текущего потока.

Либо Q3 что-то сделает, ни Q1. Единственный возможный ток может течь в Q2 от эмиттера к базе, но все еще нет возможности продолжать.

Даже временной анализ может ничего не изменить, потому что нет конденсатора, который мог бы обеспечить требуемый базовый ток для любого транзистора.

Анализ схемы с несколькими BJT
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v