Я хочу определить токи в каждой из ветвей.
Я мог бы проанализировать текущую часть зеркала и часть дифференциального усилителя, но после этого столкнулся с проблемой.
Я мог бы найти ток коллектора Q 2 Но мне нужно найти ток через р С соединен с Q 2 ,найти v O 2 что, в свою очередь, поможет мне в анализе Q 3 (т.е. найти ток коллектора и эмиттера Q 3 ).
Я не хочу предполагать, что ток через базу Q 3 это ноль.
Параметры:
р 1 = 12 кОм
р С = 8 кОм
р Е = 3,3 кОм
β = 200
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Моя попытка:
АНАЛИЗ ТЕКУЩЕЙ ЧАСТИ ЗЕРКАЛА
Пропустить ток через р 1 = Я 1
АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЧАСТИ УСИЛИТЕЛЯ
Позволять я С 5 = Я 1 1 + 2 β = Я Е
Сейчас,
Узловые уравнения на эмиттере:
Подставляя уравнение (1) в (2), получаем:
также
Мой вопрос: как мне анализировать Q 3 ,
Я также согласен с тем, что вы написали:
Я стараюсь максимально минимизировать приближения
Но имейте в виду, что:
Для всех практических целей не требуется более доступных приближений. Возможно, как минимум одна из причин, почему большинство людей никогда не находят причин для того, чтобы развить свои математические навыки в достаточной степени, чтобы учесть вашу мотивацию здесь.
Несмотря на это, все вышеперечисленное абсолютно ничего не делает в ответ на вашу мотивацию избегать приближений. И я приветствую ваше желание здесь.
Следовательно, следующее аналитическое лечение мотивировано вашим запросом и предложено на ваше рассмотрение и интерес.
Я позвоню вашему коллекторному резистору р В для целей анализа Q 3 , поскольку он появляется в своей базовой цепи. Я позвоню другим двум резисторам для Q 3 , р Е а также р С , Ваше положительное напряжение источника просто будет В теперь. Ваша ценность я с 2 берется в качестве входа. Затем, используя стандартный узловой подход, вы получите:
Это оставляет нас с двумя неизвестными, В В 3 а также я Е 3 , Но:
Так,
Или же,
Что еще не помогает, потому что теперь у нас есть другое неизвестное, и это означает, что у нас все еще есть два неизвестных.
Тем не менее, мы знаем кое-что еще:
Это, наконец, дает нам понять:
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными:
Давайте представим вышеупомянутые два уравнения в несколько более простой форме, сделав следующие назначения:
Затем мы можем повторно выразить пару уравнений одновременно и затем решить путем подстановки:
Вышеупомянутое уравнение разрешимо для В B E 3 !
Или, в том, что я думаю, это немного более значимая форма:
Здесь вы можете увидеть номинальное напряжение (до коррекции для Q 3 базовый ток) в качестве члена слева (а также числителя экспоненциальной мощности на правом множителе в пределах функции Ламберта W), а член коррекции напряжения - справа. Кроме того, в функции Ламберта W вы можете увидеть, как числитель фактора переводит р Е сначала на базу, прежде чем объединить его с р В а затем переводит это суммарное сопротивление на коллектор с использованием β 3 в знаменателе.
однажды В B E 3 известно, теперь вы можете также решить для В В 3 , тоже. А из тех, у остальных все просто выпадает тривиально.
Функция журнала продукта (Lambert W) - очень, очень мощная функция, которую не часто преподают в математике старшекурсников, необходимой для получения степени EE. Это определено так. Если у вас есть что-то в форме:
Затем решение для U дает:
Остается небольшая проблема размещения вещей в вышеуказанной форме. Давайте рассмотрим нашу проблему сверху и проработаем детали, зная форму, которая нам потребуется. Я сделаю шаги медленно:
На этом этапе легко увидеть, что:
И отсюда вы сможете сделать все правильные замены из заданий, которые я сделал ранее, и получить тот же ответ, который я дал.
Этот вид процесса решения встречается довольно часто в уравнениях BJT, где это С обычно является функцией В T (часто просто В T .)
Многие возникающие явления, например те, которые развиваются в результате статистики взаимодействий большого числа частиц (а это почти все), по своей природе относятся к этим видам математических отношений. Кроме того, любая серия дискретных измерений (например, создание снимка любой переменной процесса с помощью АЦП) также будет приводить к появлению такого рода взаимосвязей как прямой результат самого процесса дискретизации (Dirac.)
Так что это также часто появляется во многих других местах в природе. Не только в электронике.
Он имеет очень широкое применение и может быть использован для: (а) решения дифференциальных уравнений (см. «Использование Ламберта W для выражения решения дифференциального уравнения» ); и (б) решить дифференциальные уравнения с задержкой (и астрологом); и, (c) помочь решить производящие функции для пуассоновских событий (и, как следствие, также много проблем повторения); и так далее.
Возможно, стоит прочитать этот PDF «О функции Ламберта W» Р. М. Корлеса и др. (1993). (В частности, включая Д. Кнута.)
Я надеюсь, что вы найдете вышеупомянутое полезным.
Ток через RE есть
Ток в базу Q3
Но это все еще зависит от В ( v о 2 ) , а также В B E нелинейно зависит от тока базы Q3. Таким образом, у вас есть набор трансцендентных уравнений для В ( v о 2 ) а также я В ( Q 3 ) ,
Для ручного расчета базовый ток достаточно близок к 0, чтобы не оказывать заметного влияния на напряжение на RC.
Если вам нужен или вам нужен более точный результат, подключите схему к симулятору (но поймите, что ошибки из-за незнания параметров устройства точно больше ошибки из-за пренебрежения базовым током Q3).
Я хочу определить токи в каждой из ветвей.
вау, я не понимал, что простые вещи могут быть такими сложными.
Мой дубль:
1) Q4 / Q5 - текущее зеркало. База Q4 находится на уровне -12 + 0.7v. Таким образом, ток через Q4 составляет (+12 - (-12 + 0,7 В)) / 12K = 2 мА.
2) это означает, что сквозной ток составляет 1 мА, при условии, что загрузка из Q3 невелика -> мы проверим это в конце.
3) это означает, что коллектор Q2 находится на 12v-8k * 1ma = 4v.
4) Таким образом, ток через Q3 равен (4v-0.7v) /3,3K = 1 мА.
5) это означает, что база Q3 находится в 12v-4K * 1ma = 8v.
6) базовый ток для Q3 составляет 1 мА / 200, слишком мало по сравнению с током коллектора Q1 / 2 -> нагрузка минимальна.
7) сделано.
Йонк
Soumee
Йонк
Soumee
Йонк