jednostupňový zesilovač,výpočet odporů pro nastavení prac. b

Zpráva

magnox · #1 Příspěvek od **magnox** » 16 kvě 2008, 17:53

Zdravím. Mám následující problém, potřebuji navrhnout velikosti rezistorů R1, R2 a R3 tak, aby kolektorový proud tranzistoru v pracovním bodě byl IC=3.68mA a aby napěťové zesílení ve středním kmitočtovém pásmu bylo Au=5. Stejnosměrný proudový zesilovací činitel tranzistoru je BF=120.

Nevím si s tím rady, mate mě ten zdroj přímo do báze a uzemění mezi zdrojema. Za jakoukoliv radu či pomoc budu moc vděčný, díky.

Vaseks · #2 Příspěvek od **Vaseks** » 16 kvě 2008, 19:56

Jde o zapojení tranzistroru se společnou bází SB, takže proto jsou tam dvě napájecí napětí a vstup je vztažený vůči zemi.

Vaseks · #3 Příspěvek od **Vaseks** » 16 kvě 2008, 19:58

Jinak, pokud chceš počítat odpory, potřebuješ znát velikosti napájecích napětí.

ViPali · #4 Příspěvek od **ViPali** » 16 kvě 2008, 20:53

Pozri tu:

http://www.ebastlirna.cz/modules.php?na ... 0&start=30

možno ti to pomôže. Sprav nejaké výpočty a môžeme konzultovať.

breta1 · #5 Příspěvek od **breta1** » 16 kvě 2008, 22:35

To celé je nesmysl - není zřejmé, co se má zesilovat, co je vstupní a co je výstupní napětí, chybí údaje o napětích zdrojů a vůbec celé je to jakýsi blábol... Nic ve zlém, ale upřesni, o co vůbec kráčí. Nezadal to zase nějaký učitel studentům?

magnox · #6 Příspěvek od **magnox** » 17 kvě 2008, 02:53

díky za dosavadní rady, breta1 to trefil, je to část zadání... Co se týče velikostí zdrojů, tak předpokládám, že V1 a V2 jsou stejnosměrné zdroje, oba o velikosti 6V. Jinak celé zadání vypadá takto:

Navrhněte velikost rezistorů R1, R2 a R3 tak, aby kolektorový proud tranzistoru v pracovním bodě byl IC=3.68mA a aby napěťové zesílení ve středním kmitočtovém pásmu bylo Au=5. Stejnosměrný proudový zesilovací činitel tranzistoru uvažujte BF=120. Při změně BF v rozsahu 80-240 by se proud IC neměl měnit o více než 0.5%. Velikosti kondenzátorů C1 a C2 volte takové, aby dolní mezní kmitočet zesilovače byl fd=100Hz (pokles o 3dB proti zesílení ve středním kmitočtovém pásmu). Ověřte velikost THD pro napětí na rezistoru R4 při buzení zdrojem harmonického signálu o amplitudě 200mV a frekvenci f=1kHz. Maximální hodnota THD by neměla překročit 0.4%.

Z čehož si myslím plyne i velikost střídavého zdroje - 200mV. Pro výpočet pracovního bodu to ale snad není důležité, ne? Z hlediska stejnosměrného signálu se kondenzátory chovají jako rozpojení, akorát si nejsem jistý, co s tím střídavým zdrojem. Mám ho pro potřeby výpočtu stejnosměrného pracovního bodu zkratovat?

#7 Příspěvek od **masar** » 17 kvě 2008, 07:33

Při zjednodušeném výpočtu bych postupoval takto:
1. Napětí na R3 volím 1/2 nap. napětí V2 (přesněji V2+0,75V). Z toho vypočítám R3=6,75/2/3,68=0,917kOhmu. Volím tedy R3=1kOhm.
2. Pro ß=120 vychází Ib=3,68/120=0,03mA. Odpor (R1+R2)=(V1-0,75)/(3,68+0,03)=1,415kOhmu.
3. Při Au=5 musí být R1= 5x menší, než paralelní kombinace R3//R4. R3//R4=0,888kOhmu. R1=888/5=177Ohmu. Volím 180Ohmu. Potom R2=1,415-0,18=1,235kOhmu. Volím 1,2kOhmu.
4. Velikost C2 určím pro dolní mezní kmitočet 100Hz členu R2C2. C2=1/100/1200=8,3uF. Pro Au=6(zapojení SB) je C2=8,3x6=50uF.
5. Velikost C1 určím podobně pro člen R4C1. C1=1/100/1000=10uF.

Při návrhu uvažuji zdroj signálu Vs s nulovým vnitřním odporem.
Další požadavky bych odsimuloval na simulátoru. :wink:

ViPali · #8 Příspěvek od **ViPali** » 17 kvě 2008, 15:45

breta1 píše:To celé je nesmysl - není zřejmé, co se má zesilovat, ...

Myslím, že je to štandardné zadanie.
Jediný problém vidím v určení výstupu signálu. Ak je v uzle Tc,R3,C1, tak sa bude zariadenie chovať inak ako keď bude výstup z C1,R4.
Urob výpočet C1 pre oba prípady.

magnox · #9 Příspěvek od **magnox** » 17 kvě 2008, 16:46

moc vám všem děkuji za odpovědi, hodně jste mi pomohli.

breta1 · #10 Příspěvek od **breta1** » 18 kvě 2008, 10:59

2

ViPali píše:
breta1 píše:To celé je nesmysl - není zřejmé, co se má zesilovat, ...

Myslím, že je to štandardné zadanie.
Jediný problém vidím v určení výstupu signálu. Ak je v uzle Tc,R3,C1, tak sa bude zariadenie chovať inak ako keď bude výstup z C1,R4.
Urob výpočet C1 pre oba prípady.

Tu ViPali- aby šlo o dolní propust a kaldné zesílaní, výstup nemůže být v bodě C1,R4, ale buď paralelně k R3 nebo paralelně k C1.

Nedá mi to, abych se k tomu ještě nevrátil. Nejde mi o výpočet, s tím si student poradí, ale o učitele. Já si vůbec nemyslím, že jde o standardní zadání, ale standardní paskvil toho učitele, který buď neví, která bije a slepě převzal nebo "opajcoval"nějaký příklad nebo je lajdák. Nejdříve hádám co je vstup (to bych mu odpustil, že je to Vs, ale proč je tam ještě nakresleno + - , když jde o střídavý vstup, vzdy't by se to mohlo chápat jako stejnosměrný posun toho střídavého vstupu) a poté hádám co je výstup. A konečně jak to, že ho netrápí C2, ten do toho taky mluví - pro jednoduchou dolní propust (s jedním dělícím kmitočtem) by musel být nekonečno.
Ono nejde jenom o tento případ, ale zdá se mi (a je to vidět i z naší bastlírny), že přístup některých učitelů k odborné výuce není příliš zodpovědný.
Kdyste byli na místě učitele, zadali byste v písemce s čistým svědomím studentům takový příklad a pak ji opravovali? Já bych dal jedničku tomu studentovi, který by napsal "špatně zadaný příklad, nemá řešení".
A už toho nechám.

#11 Příspěvek od **masar** » 18 kvě 2008, 11:29

Já si také nedělám velké iluze o svědomitosti (ne-li odbornosti) některých dnešních učitelů, ale na druhé straně nevíme, jakým způsobem se sem uvedené schémátko dostalo, kým a čím bylo překresleno, jest-li je překresleno správně. Abychom nekřivdili. :wink:

piitr · #12 Příspěvek od **piitr** » 20 kvě 2008, 09:34

Myslím, že masar to spočítal krásně. Jenom doplním, že to R1 by se mělo zvolit o cca 6,7ohm menší, protože takový je zhruba vnitřní odpor emitoru tranzistoru, ale nakonec se to stejně zaokrouhlí na 180, takže to je jedno. To jen pro úplnost. Další věc je, že C2 by se asi nemělo počítat z R2, ale z paralelní kombinace R1 a R2. Takže pro 3dB je C2=1/(2*pi*f*(R1||R2))=10,2uF. Stejně C1=1/(2*pi*f*R4). Jenže pak bude mít celý zesilovač při 100Hz 3dB+3dB=6dB. Takže by ty C měly být trochu větší, aby celek měl jen ty 3dB. Vychází mi, že by se C měly vzít o 56% větší. Tedy C2=16uF.

Upraveno, místo C2 jsem měl C1.
Upraveno znova, místo 2*pi*f jsem měl jen 2*pi. Jsem dneska nějakej blbej.
Upraveno potřetí, těch 6,7ohm je odpor v emitoru, ne v bázi. Kdybych tam měl ještě další kravinu, tak mě netlučte.

#13 Příspěvek od **masar** » 20 kvě 2008, 16:43

Ano, ty kondenzátory jsem počítal poněkud "svérázným" způsobem, holt, jsem od školy daleko... :oops:

piitr · #14 Příspěvek od **piitr** » 20 kvě 2008, 17:48

Však mně to dalo taky spoustu vzpomínání to spočítat pořádně. I teď čekám, kdo mi to omlátí o hlavu. Ta paměť...

piitr · #15 Příspěvek od **piitr** » 22 kvě 2008, 09:24

Ještě jsem o tom trochu přemýšlel a myslím si, že C1 by se mělo úplně správně určit ze sériové kombinace R3 a R4 (a ne jen z R4). Tedy C1=1,56/(2*pi*f*(R3+R4)). Oproti původnímu řešení v té hodnotě ale nebude velký rozdíl. To já jen, když už je to školní příklad, tak ať je to přesně.
Dá se to přestavit třeba tak, že proudový zdroj (tranzistor) s paralelním odporem R3 nahradím napěťovým zdrojem s odporem R3 sériově. Potom si ten R3 můžu posunout až k R4. Bude to pak RC článek, kde R je R3+R4 a výstup se odebírá jen z části tohoto odporu.