Все о биполярном транзисторе.

[Transformer-V]

[uquote="1en2",url="/forum/viewtopic.php?p=3815295#p3815295"]Ток коллектора, напряжение питания каскада, сопротивление в коллекторе выбирают от необходимого выходного сигнала. Пусть это пока останется на понимание "потом".
Для начала проще задать сопротивление в коллекторе (2К0, например) и питание +5. Для усилительного (линейного) режима транзистор не должен быть открыт до конца, выберем напряжение 2, 5 В на нём, а отсюда ток коллектора 2,5 В/2К0=1,25мА. И т.д.
Но всё это для теории (или плохом транзисторе по Вст). Практически рабочую точку транзистора с заданным напряжением можно получить только используя стабилизацию обратными связями по постоянному току.[/uquote]
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3815357#p3815357"]Transformer-V, откуда вы взяли эту теорию? Начнем с п.1. По вашей формуле всё Uпитания остаётся на резисторе, транзистору не достаётся ничего.[/uquote]
[uquote="murzistor",url="/forum/viewtopic.php?p=3815692#p3815692"][uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3815282#p3815282"]1) Номинал резистора коллектора рассчитывают по формуле: Rколлектора = Uпитания / Iток покоя коллектора;[/uquote]Здесь ошибка.

Надо Rколлектора = половина Uпитания / Iток покоя коллектора
тогда при токе покоя половина питания будет на резисторе, а вторая половина на транзисторе.[/uquote]

Я так понимаю, что половина питания напряжения на резисторе задается с целью создания виртуального резистивного делителя со средней точкой?

Задал ток покоя 0,0025А , рассчитал резистор уже с учетом половины питания Rк=(5V/2)/0,0025А= 1000 Ом , заменил резистор коллектора на 1000 Ом, действительно у меня была ошибка , я так понимаю теперь ток коллектора покоя равный 0,0025 A c широкой рабочей областью и находится в середине таблицы между токами насыщения и отсечки. Воспроизвел на стенде, правильно ли я понял, судя по обрезанной синусоиде на осциллограммах "Отсечку" и "Насыщение"? См. иллюстрацию.

[murzistor]

Всё правильно.
Среднюю точку выбирают, чтобы напряжение и ток могли изменяться в обе стороны.
Если точнее, выбирать надо не совсем середину, потому что при полном открытии (насыщении) транзистора на К-Э остаётся какое-то напряжение.

Между прочим, на последнем графике видно, что синусоида в простой схеме всё равно искажается. Поэтому в усилителях звуковой частоты применяют более сложные схемы. Но это уже совсем другая история.

[Transformer-V]

Ключевой режим транзистора, я так понимаю это транзистор в насыщении?

Расчеты из теории: ток базы находят по формуле Iбазы = k * (Iколлектора/hFE), где k это коэффициент насыщения в пределах от 2 до 5. Резистор в коллекторе рассчитывают без учета половины питания Rк = Uпит/Iк.

Резистор эмиттер - база рассчитывают как Rэб=Rбазы * 10, почему 10?

В случае если в нагрузке светодиод, то резистор коллектора рассчитывают Rк = (Uпит.-Uпит.светодиода-Uэк)/Iсветодиода

Набросал простенькую схему управления светодиодом в ключевом режиме работы транзистора.

[akl]

Как-то так.

Спойлер

[Transformer-V]

[uquote="akl",url="/forum/viewtopic.php?p=3817104#p3817104"]Как-то так.

Спойлер

[/uquote]

Почему hFE 5?, когда hFE 360. Почему база - эмиттер 1,5 V?, когда 0,6 V. Почему в базу 0,004 А?, когда с коэффициентом насыщения 0,000166 А.

[1en2]

Для режима насыщения и отсутствии каких-либо требований к быстродействию, то можно считать как хочется...Тут нет особенных критериев...

[Джин.]

[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3817339#p3817339"]Почему hFE 5?, когда hFE 360. Почему база - эмиттер 1,5 V?, когда 0,6 V. Почему в базу 0,004 А?, когда с коэффициентом насыщения 0,000166 А. [/uquote]
Коэффициент насыщения

[12943]

[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3817339#p3817339"][uquote="akl",url="/forum/viewtopic.php?p=3817104#p3817104"]Как-то так.

Спойлер

[/uquote]

Почему hFE 5?, когда hFE 360. Почему база - эмиттер 1,5 V?, когда 0,6 V. Почему в базу 0,004 А?, когда с коэффициентом насыщения 0,000166 А. [/uquote]

б-э 1,5 В потому, что не соображает,
ток базы избыточный потому, что быстродействие не нужно и взял с потолка.

[Gudd-Head]

[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3817100#p3817100"]Ключевой режим транзистора, я так понимаю это транзистор в насыщении?[/uquote] Либо в насыщении, либо закрыт.

[Transformer-V]

[uquote="1en2",url="/forum/viewtopic.php?p=3817348#p3817348"]Для режима насыщения и отсутствии каких-либо требований к быстродействию, то можно считать как хочется...Тут нет особенных критериев...[/uquote]

[uquote="Gudd-Head",url="/forum/viewtopic.php?p=3818417#p3818417"][uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3817100#p3817100"]Ключевой режим транзистора, я так понимаю это транзистор в насыщении?[/uquote] Либо в насыщении, либо закрыт.[/uquote]

Благодарствую за содержательные ответы.


[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3817535#p3817535"][uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3817339#p3817339"][uquote="akl",url="/forum/viewtopic.php?p=3817104#p3817104"]Как-то так.

Спойлер

[/uquote]

Почему hFE 5?, когда hFE 360. Почему база - эмиттер 1,5 V?, когда 0,6 V. Почему в базу 0,004 А?, когда с коэффициентом насыщения 0,000166 А. [/uquote]

б-э 1,5 В потому, что не соображает,
ток базы избыточный потому, что быстродействие не нужно и взял с потолка.[/uquote]

Тоже показалось странным и нецелесообразным в плане расхода энергии.

Добавлено after 22 minutes 5 seconds:
Эмиттерный повторитель или транзистор с общим коллектором.

Собрал эмиттерный повторитель в эмиттер установил резистор с номиналом 1000 Ом, в ходе измерений постоянным током заметил интересный факт, базовый ток не поднимался выше 0,0000138 Ампер, даже если базу накоротко подключить к +5V, я так понимаю идет ограничение тока из за резистора установленного в эмиттер транзистора, который в свою очередь не дает войти транзистору в насыщение. Та же судя по осциллограммам выходное напряжение синусоиды её пик - пик на базе равен выходному напряжению пик - пику на эмиттере транзистора.

Правильно ли я понимаю, что транзистор подключенный с общим коллектором не может усиливать входное напряжение и поэтому назвали эмиттерным повторителем так как выходное напряжение равно входному?
Хотя ток и напряжение меняется в зависимости от настроенного сопротивления блока потенциометров!
Каков будет коэффициент усиления hFE, если входной напряжение равно выходному? hFE = 1?

Собрал стенд, задал три базового тока, смотрел выходной сигнал на осциллографе. См. иллюстрации.

[Transformer-V]

Немного изменю верхнее сообщение, так как в нем неверно выразился, а возможности его изменить нет.

Работа транзистора с общим коллектором. Эмиттерный повторитель.

В ходе измерений ток эмиттера достиг своего максимума 0,0045 Ампер, а ток базы 0,0000138 А, правильно ли я понимаю, что установленный резистор в эмиттер не дает войти транзистору в насыщение, ограничивает ток?

С изменением сопротивления на блоке потенциометров - смещения базы изменяется ток и напряжение на эмиттере транзистора, но с сигналом от генератора все иначе, правильно ли я понимаю, что транзистор повторяет входное напряжение от генератора с вычетом падения напряжения PN перехода (0,6...0,7) т.е. если на базе 2 V, то на эмиттере 2 - 0,6 = 1,4 V, но при при этом усиливает входной ток в зависимости от коэффициента усиления транзистора который равен Ib*hFE?

Собрал схему, задал три варианта смещения базы, в двух вариантах, виден один тот же пик - пик входного и выходного напряжения, за исключением третьего.

[12943]

[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3825386#p3825386"]В ходе измерений ток эмиттера достиг своего максимума 0,0045 Ампер, а ток базы 0,0000138 А, правильно ли я понимаю, что установленный резистор в эмиттер не дает войти транзистору в насыщение, ограничивает ток?[/uquote]
Не правильно понимаешь, эмиттерный повторитель называется повторителем потому, что НАПРЯЖЕНИЕ на выходе повторяет НАПРЯЖЕНИЕ на входе.
В насыщение транзистору не даёт войти входное напряжение - оно слишком маленькое.
Чтобы транзистор повторителя вошел в насыщение, надо чтобы напряжение на базе было больше напряжения питания.

[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3825386#p3825386"]С изменением сопротивления на блоке потенциометров - смещения базы изменяется ток и напряжение на эмиттере транзистора, но с сигналом от генератора все иначе,[/uquote] Что конкретно иначе?
[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3825386#p3825386"]правильно ли я понимаю, что транзистор повторяет входное напряжение от генератора с вычетом падения напряжения PN перехода (0,6...0,7) т.е. если на базе 2 V, то на эмиттере 2 - 0,6 = 1,4 V,[/uquote] Правильно.
[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3825386#p3825386"]но при при этом усиливает входной ток в зависимости от коэффициента усиления транзистора который равен Ib*hFE?[/uquote] Или не понимаешь, или горбато сформулировано.
Усиливает входной ток в hfe+1 раз.
Ток эмиттера = Iб*(hfe+1)
При этом hfe может зависеть, а может и не зависеть от тока эмиттера (тока базы), но обязательно зависит от напряжения коллектор-эмиттер.

Добавлено after 4 minutes 6 seconds:
[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3825386#p3825386"]Собрал схему, задал три варианта смещения базы, в двух вариантах, виден один тот же пик - пик входного и выходного напряжения, за исключением третьего.[/uquote]
Не понимаю, что это значит.
Какая стоит задача.

[Transformer-V]

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3825413#p3825413"]Не понимаю, что это значит.
Какая стоит задача.[/uquote]
В трех прикрепленных вариантах к посту выше. Просто не стал загружать.




Правильно ли я понимаю процесс зарядки и разрядки разделительного конденсатора на входе и распределение потенциалов на схеме при подключенном источнике переменного тока?

[12943]

[uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3826040#p3826040"]Правильно ли я понимаю процесс зарядки и разрядки разделительного конденсатора на входе и[/uquote]
Нет, неправильно.
На картинках вижу переходные процессы при подключении конденсатора к источнику ПОСТОЯННОГО напряжения.
Если в линейной цепи источник СИНУСОИДАЛЬНОГО напряжения, то все токи и напряжения - синусоидальные.
Чтобы это увидеть:
берём симулятор, который строит графики в процессе расчёта;
строим цепь: источник переменного напряжения - резистор - конденсатор;
измеряем ток через конденсатор и напряжение на нём;
убеждаемся, что мгновенные значения тока не пропорциональны мгновенным значениям напряжения;
картинки с плюсиками и минусиками выкидываем в мусорку.

Добавлено after 20 minutes 25 seconds:
Почитал выше, вижу - нет понимания коэффициентов.
1) Характеристикой транзистора является коэффициент передачи тока (базы в коллектор) при заданном напряжении коллектор-эмиттер, буду писать "h".
Т.е. не зависимо от схемы прямого включения транзистора, если есть токи базы, коллектора и эмиттера, соблюдаются соотношения токов:
Ik=Ib*h, Ie=Ik+Ib.
2) Характеристиками схемы с использованием транзистора являются коэффициенты усиления по току, напряжению, их обозначу Кi, Ku.
Можно включить транзистор по схеме эмиттерного повторителя. Эмиттерный повторитель усиливает ток потому, что входным током является Ib, а выходным - Ie=Ib*(h+1).
Для повторителя Ki = h.
ЭП не усиливает напряжение потому, что выходное и входное напряжения почти равны,
Ku = 1.
Тот же самый транзистор, включенный по другой схеме, обеспечит этой схеме совсем другие Ki, Ku.

Добавлено after 6 minutes 57 seconds:
Сформулируй задачу. Я не пойму, что ты хочешь?

[Eltex]

Где посмотреть максимальное обратное напряжение база-эмиттер npn-транзистора например BC546? Везде указывается максимальное прямое Vbeo = 5..6 В, оно же максимальное обратное -5..-6 В ?

[1en2]

да
При напряжении 7-8 наступает пробой, как у стабилитрона....Если ограничить ток (до 1 мА), то переход выживет. Этим свойством иногда пользуются (в качестве стабилитрона при токах в 10-100 мкА)

[lumped.net]

В первом же нагугленном даташите на BC546 приведен параметр Vebo = 6 В. Это и есть максимально допустимое напряжение в направлении от эмиттера к базе (т.е. обратное напряжение на переходе БЭ, когда переход заперт). Оценку величины тока через переход при приложении прямого напряжения в 6 В предлагаю автору вопроса дать самостоятельно.

[Eltex]

1en2 Спасибо.

lumped.net, обычно на базу npn подают положительное напряжение, мне казалось что Vebo это случай максимально положительного напряжения на базе, но если обратное верно, то ок буду знать. По току, как я понимаю это лавинный пробой и ток может быть очень большим, поэтому подсказали ограничить его 1 мА, чтобы не разрушился pn-переход эмиттер-база.

[lumped.net]

Нет такого параметра, как максимальное прямое напряжение на переходе. Ограничивается максимальный ток через переход, но не в каждом даташите приведена его величина. Если ещё немного погуглить, то здесь для BC546 указан максимальный импульсный ток базы 200 мА, а здесь - максимальный постоянный 20 мА.

[Transformer-V]

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3826063#p3826063"][uquote="Transformer-V",url="/forum/viewtopic.php?p=3826040#p3826040"]Правильно ли я понимаю процесс зарядки и разрядки разделительного конденсатора на входе и[/uquote]
Нет, неправильно.

На картинках вижу переходные процессы при подключении конденсатора к источнику ПОСТОЯННОГО напряжения.
Если в линейной цепи источник СИНУСОИДАЛЬНОГО напряжения, то все токи и напряжения - синусоидальные.[/uquote]

Почему неправильно? Если источник ПЕРЕМЕННОГО тока с несинусоидальной формой сигнала, а ПРЯМОУГОЛЬНОЙ.

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3826063#p3826063"]Сформулируй задачу. Я не пойму, что ты хочешь?[/uquote]

Ранее писал:"Собрал схему, задал три варианта смещения базы, в двух вариантах, виден один тот же пик - пик входного и выходного напряжения, за исключением третьего". Эксперимент со смещением базы, который ранее выкладывал, что бы понять работу транзистора с общим коллектором.