Dvoustupňový tranzistorový zesilovač - problém se zesílením

[Alpinus]

Ahoj, mám menší problém.
Potřebuji navrhnout schema dvoustupňového tranzistorového zesilovače střídavého napětí s fázovým posunem 180 stupňů a parametry: Ucc=10V ; vstupní impedance - 10kOhmů ; Au = 250, pracovní pásmo zesilovače 20Hz - 50kHz.
Tuto práci jsem dostal jako kontrolní za celý školní rok, jenomže se mi nepodařilo to rozchodit, maximální zesílení co jsem z toho dostal bylo 50. Zkoušel jsem to odsimulovat v multisimu, několikrát přepočítávat hodnoty součástek, ale na víc jak 50 zesílení jsem se nedostal, to frekvenční pásmo bylo v pořádku. Schema zapojení jsem použil můstkové s jedním tranzistorem a abych splnil ten fázový posun, tak jsem za něj dal další bipolární tranzistor s výstupem na emitoru, toto schema mi poradil i profesor na elektroniku, ale požadovaného zesílení nedosáhnu, kdyby jste někdo věděl jak na to, nebo jiné funkční schéma tak budu moc rád, když se někdo ozve. Mějte se pěkně

[ZdenekHQ]

1. Simuluj to bez kondíku v emitoru a pohlídej si při simulaci zisk toho "virtuálního" tranzistoru (aby měl beta aspoň 500).

2. Nepoužívej bázovej dělič, ale odpor mezi bází a kolektorem řádově stovky kiloohm.

Už jsem teorii přesných výpočtů zapomněl (to je to, když si člověk zvykne na OZ), ale mělo by to fungovat - i s tím emitorovým sledovačem připojeným do kolektoru.

[ZdenekHQ]

Jo - a ten emitorovej sledovač použij PNP, t.j. emitor+odpor proti plus.

[Alpinus]

Tak jsem to zkusil v multisimu předělat, dal jsem místo bázového děliče odpor 100k, ale stějně to zesílení bylo velmi slábé, tentokrát jsem nedoáshl ani té 50 ky...Ondstranil jsem i kondezátory v emitorech, ale přišlo mi to spíš ještě více zeslabené a už to nesplňovalo to frekvenční pásmo, který musím splnit, mohl bych poprosit o zaslání nějaké ukázky schematu, jak by to asi mělo vypadat? Děkuji moc, už si s tím nevím rady.

[masar]

Zkus tohle zapojení, třeba budeš mít štěstí.

S hodnotami odporů a kondenzátorů musíš trochu "polaborovat"

[Crifodo]

Ten učitel je buď ňouma, nebo naopak vypráskanej záškodník

Jednostupňový zesilovač se společným emitorem ti sám o sobě obrací fázi, dávat za něj sledovač je zbytečnost. Abys dostal z tranzistoru optimální zesílení, musíš jím prohnat patřičný proud, najdi si v datasheetu závislost h21 na Ic. Ty ho tím velkým kolektorovým odporem dusíš někde v µA. Potom ti zbytečně velký odpor v emitoru užírá hodně z napájecího napětí, to je taky ke škodě zesílení. Odstranění kondenzátoru v emitoru ti způsobí co? Zápornou zpětnou vazbu a tím další snížení zesílení.
Stabilní zesílení 250x je v jednom stupni docela nereálné, řešení bych viděl buď v kombinaci npn-pnp jak radí předřečník, nebo v kaskádě, v darlingtonu... Transformátorová vazba by ti asi neprošla

[Alpinus]

Tak tohle schémátko funguje parádně, akorát jsou ty špičky lehce zkreslený, dalo by se to ještě nějak doladit? Popřípadě ještě o malinko zvýšit zesílení? Ono to asi na živo bude fungovat malinko jinak než v simulačním programu, ale děkuji moc za pomoc, je to super

[jandu]

Cifrodo dobre vystihol podstatu problému. Zosilnenie emitorového sledovača je o málo menšie ako jedna. Tým teda nielen nezískaš, ale stratíš. Zapojenie tranz. so spoločným kolektorom otáča fázu, teda použitie emit. sledovača je navyše zbytočnosť. Riešením pre "veľké" zosilnenie vidím JEDINE v Darlingtonovom zapojení. Nerozoberal som zapojenie npn-pnp, ale myslým že toto riešenie otáča fázu o 2x180 stupňov. Potom ale je treba použiť ešte jeden tranzistor v zapojení SC. T.j. celkovo tri tranzistory.

[Alpinus]

No já mám vytvořit dvoustupňovej zesilovač s tímhle kravským zesílením, profesor na elektroniku mi řekl, abych tam měl co nejmenší kolektorový proud, prý kvůli zesílení, tak jsem tam na doporučení šoupnul Ic= 200mikroA no a po dopočítání mi vyšly samozřejmě obrovský odpory, takže tam mám zkusit dát velkej kolektorovej proud a malý odpory? Tohle zapojení po mě chce profesor na Praxi a i s realizací, ze profesorem na elektroniku jsem si zašel o radu, protože mě absolutně nanapadalo, jak z toho vyždímat tak velký zesílení a ještě dodržet to frekvenční pásmo, za každou radu jsem rád...děkuji moc

[ZdenekHQ]

Ten učitel je buď ňouma, nebo naopak vypráskanej záškodník

Ale o tomhle přece ty zadání jsou Potrápit studenta, ať si láme bednu a něco se naučí...

[Crifodo]

a nebo jak vidno SB-SE

to vyřešení zadaného vstupního odporu je dokonalé

V zadání není velikost vstupního napětí, zkreslení ani tolerance útlumu, což trochu usnadňuje život.
Optimalizací hodnot odporů musíš nastavit pracovní body tak aby limitace byla symetrická a/nebo nastavit požadovaný proud a pak snížit vstupní napětí tak aby se nesymetrická limitace neprojevila.
Jasně že reálné tranzistory můžou mít dost daleko k simulovaným, a co teprve zpětné vazby přes zdroj a podobně...

[Crifodo]

Ten učitel je buď ňouma, nebo naopak vypráskanej záškodník

Ale o tomhle přece ty zadání jsou Potrápit studenta, ať si láme bednu a něco se naučí...

Nic proti tomu, ale učitele tohoto typu bych už ani skoro nečekal.

[Alpinus]

Ještě se trošku hloupě zeptám, jak vypadá to Darlingtonovo zapojení? Vyzkoušel bych to, jak to bude fungovat....aspoň odsimulovat v multisimu.

[jandu]

Určite už nedokážem vypočítať hodnoty Rb, Rc v závislosti na vstupnom odpore a danom zosilnení - ale robili sme to. čiste numericky. No a mám za to, že je to šité na ten darlingtonový stupeň. Výsledné zosilnenie je beta1xbeta2, Máš iba jeden Rb a jeden Rc. Zaradením malého premenného rezistoru do emitoru meníš/dostavuješ potrebné zosilnenie.

[Alpinus]

No vstupní napětí daný není, to napojím na generátor a nějaké tam budu pouštět, to mu je vcelku jedno, hlavně aby viděl, že to funguje při určitých frekvencích, které požaduje a že to zesiluje tak jak on požaduje.