複数のBJTを使用した回路の分析


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私は現在、アナログエレクトロニクスのクラスを受講していますが、これは発生した問題の1つです。 ここに画像の説明を入力してください

  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

Q2とQ3の静止コレクター電流が両方とも8 mAであり、入力信号が存在しない場合、Q2のコレクターが電位V1 / 2になるようなR1、R3、R6の値を見つけるように求められます(これは教えてくれますか?ここではDC分析のみを行っているので、それは関連性がありますか?)従うべき一般的な手順はありますか?2つのトランジスタを使用して同様の分析を行いましたが、常に行う必要があるのは、各トランジスタのVe、Vc、Vbの式を見つけ、それらを比較することで、どのモードで動作しているかを仮定することです。ただし、ここでは矛盾が生じました。つまり、Q2は線形モードのように見えるため、R6 =(V1 / 2-V1-0.7)/ 8mA <0です。広範に質問しなかったといいのですが。私は解決策を求めているのではなく、この種の分析のレシピを教えてください。

編集:ぎこちなく、私は今、Q1のコレクターとQ3のベースの間のノードとして私に見えたものが1つではないことに気がついただけです。注意深く観察するだけでわかります。


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正解です。バイアス信号(DC分析)の解を計算しています。これは、(AC)入力信号がない場合の状況です。したがって、すべてのコンデンサを無視できます。すべてのトランジスタが線形モードにあると仮定することは、最初の適切な仮定です。トランジスタが飽和状態でなければならない場合、後で明らかになります。Ic(Q3)= 8mA、その電流はどのようにグランドに流れることができますか?回路図に、知っているすべてのもの(電流、電圧)を記述します。ここで仮定を立て、それが解決策を提供できるかどうかを確認します。一部のコンポーネントは、R6など、値の範囲を持つことができます。
Bimpelrekkie、2015年

あなたが答えを提供することができれば、それは素晴らしいでしょう。アンプについて学ぶためには、本当に理解を深める必要があります。
EmirŠemšić15年

答えを1つだけ与えても(私には1つあると仮定すると)あまり役に立ちません。ほとんどすべての回路に適用できるため、問題を解決するために使用する方法です。回路図を一枚の紙に描いて、あなたがすでに知っているすべてを記入しましたか?Q2のベースのように、そこの電圧は何ですか?15 V(V1)-0.6V(宇部)= 14.4 Vです。Q3のIc = 8mA、どこに流れますか?Q3エミッター-R4-それはR5に流れ込むことができず、C3はそれをブロックするので、Q1ベースエミッターに入る必要があります-R2を接地します。Q2についても同じようにしてください。Icも8mAであり、R6 -R3 -R2が流れます。これはR2を介して8mAに追加されます...
Bimpelrekkie

@FakeMoustacheそれが問題です。次に、コレクタの電圧が7.5 Vであり、c4のノードの電圧が14.4 Vであることを念頭に置いて、C4のノードからコレクタにのみ流れることができます。その後、コレクタ電流がトランジスタに流れ込み、これはかなり奇妙ですが、このトランジスタは線形モードにあるように思えます。ところで、私は解決策を求めたのではなく、方法について、あなたの考え方を聞いてもらいました。
EmirŠemšić2015年

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@FakeMoustacheに同意します。述べられている質問は機能しません。Q3コレクター電流はr4を通過する必要があります。これは8maおよび4k7および15vでは不可能です
Loganf

回答:


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質問と設定の両方がどういうわけか壊れているようですが、いくつかの前提/変更を行って、同様のタスクを解決する方法を説明しようと思います。私の想定した構成は意図したものではないと思いますが、明確な代替案はありません。

したがって、すべてのトランジスタがNPN(およびエミッタに適用するために変更したトランジスタのパラメータを変更)であると想定し、コレクタ電流ターゲットがQ1およびQ2であると想定します。(Q2 / Q3ではなく)

一般に、アプローチは、妥当な一連の開始条件とターゲット状態を想定し、その後、条件が満たされるか、不合理な状態に到達する(初期の想定の変更を促す)まで値を変更します。

まず、すべてのトランジスタを線形動作させることから始めます(すべてが基本的なアンプ構成を実装しているようであり、おそらく線形動作を意図している場合です)。

R2から見たQ1とR4から見たQ3はどちらもエミッタフォロワであり、線形動作を想定しているため、I_R4は8mA /βである必要があります。R4での電圧降下は(8m / 200 * 4k7 V)小さい(<200mV)。2つのエミッタとR4を通過するR3での電圧降下は、2Ube +〜200mVまたは〜1.4Vになります。

これで、R3の電圧がわかりました。繰り返しになりますが、Q3を線形であると想定しているため、Q3 << IR3へのベース電流は、IR3であり、Q2のコレクタ電流(8mA)に近い必要があります。仮定が正しいことを前提として、R3を設定できます。

R2を流れる電流は、R3を流れる電流+ Q1からのエミッタ電流+ 16mAです。これで、Q2(U1 / 2)、R3(〜1.4V)、R2の両端の電圧がわかるか、または想定されます。残りの電圧はR6を超える必要があります。電流はIQ2に等しい。

Q2が線形領域で動作する場合、R1にかかる電圧は、ターゲットエミッタ電圧に〜Uebである必要があります。また、Q1からの電流のほとんどを吸収する必要があります。I =〜8mA、U = U1 / 2-Ueb

これで答えが出ました。あと残っているのは、これが実際に安定した、不条理ではない状態であることを確認することです。二重電圧フォロワの動作から、3つのトランジスタを通る負のフィードバックループがあることがわかります。Q2を流れる電流が高すぎる場合は、R3の両端の電圧も高くなければならず、Q3-> Q1-> R1-をプルダウンして、Q2ベースの電圧を下げます。

正確な数は読者のための練習問題として残しました。数学と論理におけるひどいコーヒー欠乏に起因する間違いに注意してください。


私の最新の編集を確認してください。
EmirŠemšić2015年

そこにノードを見たことがない。回路の私の問題は、Q3がフィードバックアンプとして挿入されているように見えることですが、Q1-Q2-Q3の周りのループゲインに従うと、正の値になります(回路を誤って読み取っていない限り)。
Brog、2015年

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この回路に関するすべての情報を提供しましたか?

私の知る限り、このデバイスは一部のリーク電流しか生成しません。

電流が流れる可能性はありません。

Q3は何かをするか、Q1はしません。唯一の可能な電流は、エミッタからベースへのQ2で流れる可能性がありますが、続行する方法はまだありません。

コンデンサがないため、タイミング解析でも何も変化しない場合があります。これは、トランジスタに必要なベース電流を提供する可能性があります。

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