分析具有多个BJT的电路


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我目前正在上模拟电子课程,这是出现的问题之一: 在此处输入图片说明

  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

我被要求找到R1,R3和R6的值,以使Q2和Q3的静态集电极电流都为8 mA,并且在不存在输入信号的情况下Q2的集电极处于电势V1 / 2(做什么这告诉我吗,因为我仅在此处进行直流分析,甚至还有意义吗?)有没有遵循的常规步骤?我对两个晶体管进行了类似的分析,始终需要做的是找到每个晶体管的Ve,Vc和Vb表达式,并通过比较它们来假设其工作于哪种模式。但是在这里,我遇到了一个矛盾,即Q2似乎处于线性模式,因此R6 =(V1 / 2-V1-0.7)/ 8mA <0。我希望我不要问的问题太广泛。我并不是要寻求解决方案,而只是告诉我进行这种分析的方法。

编辑:尴尬的是,我现在才注意到,实际上,在我看来,作为Q1的收集器和q3的基数之间的一个节点不是一个。仔细观察就能知道。


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正确,您正在计算偏置点的解决方案(直流分析),这是没有(交流)输入信号时的情况。因此,您可以忽略所有电容器。假设所有晶体管都处于线性模式是一个很好的初始假设。如果晶体管必须处于饱和状态,则稍后将变得清晰。Ic(Q3)= 8mA,该电流如何流到地?在原理图中,写下您所知道的一切(电流,电压)。在这里做一个假设,看看是否可以提供解决方案。某些组件可能具有一定范围的值,例如R6。
Bimpelrekkie,2015年

如果您可以提供答案,那就太好了。我真的需要获得更好的理解,才能了解放大器。
EmirŠemšić2015年

仅给您答案(假设我有一个答案)并没有多大帮助,这是我用来解决问题的方法,因为您几乎可以将其应用于任何电路。您是否已在纸上绘制原理图并填写了您已经知道的所有内容?像Q2的基极一样,那里的电压是多少?它是15 V(V1)-0.6V(Ube)= 14.4 V.Q3的Ic = 8mA,它可以流向何处?Q3发射极-R4-它不能流入R5,C3阻止它,因此必须进入Q1基极发射极-R2接地。现在对Q2做同样的事情,Ic也是8mA,它流过R6 -R3 -R2这通过R2增加了8mA ...
Bimpelrekkie 2015年

@FakeMoustache就是这个问题。然后,它只能从C4处的节点流到集电极,要记住集电极的电压为7.5 V,c4处的节点电压为14.4V。然后集电极电流流入IN到晶体管,考虑到这个晶体管确实处于线性模式,这在这里很奇怪。顺便说一句,我不是在寻求解决方案,而是在寻求方法,以听听您的想法。
EmirŠemšić2015年

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我同意@FakeMoustache,如上所述的问题不起作用。Q3集电极电流必须通过r4,这对于8ma,4k7和15v来说是不可能的
Loganf

Answers:


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无论如何,问题和配置似乎都被打破了,但是做出一些假设/更改,我将尝试说明我将如何解决类似的任务。我猜想我的假定配置不是预期的配置,但是我看不到任何明显的替代方案。

因此:假定所有集电极电流目标为Q1和Q2,则假定所有晶体管均为NPN(并且更改了要更改为应用于发射极的晶体管的参数)。(而不是Q2 / Q3)

通常,方法是假设一组合理的起始条件和您的目标状态,然后更改值,直到满足条件或达到荒谬状态(促使初始假设发生变化)。

我们将从假设所有晶体管都线性工作开始(所有晶体管似乎都在实现基本的放大器配置,并且如果这样可能是为了线性工作)。

从R2看到的Q1和从R4看到的Q3都是发射极跟随器,并且由于我们假设线性运算I_R4应该为8mA /β。那么R4上的压降(8m / 200 * 4k7 V)很小(<200mV)。经过两个发射极和R4的R3上的压降变为2Ube +〜200mV或〜1.4V。

现在我们知道R3上的电压。同样,由于我们假设Q3为线性,因此进入Q3 << IR3的基极电流,然后IR3必须接近Q2的集电极电流,即8mA。鉴于我们的假设正确,我们现在可以设置R3。

然后,流经R2的电流就是流经R3的电流+来自Q1的发射极电流,约为16mA。现在我们知道或假设Q2(U1 / 2),R3(〜1.4V),R2两端的电压。其余电压需要超过R6。电流等于IQ2。

如果Q2要在线性区域内工作,则R1上的电压必须比目标发射极电压高〜Ueb。它还需要吸收Q1的大部分电流。I =〜8mA,U = U1 / 2-Ueb

您现在有了一个答案,剩下的就是看到这确实是一个稳定的,非荒谬的状态。从双电压跟随器的操作,您可以看到通过三个晶体管存在一个负反馈环路。如果通过Q2的电流过高,则R3两端的电压也必须很高,从而上拉Q3-> Q1->下拉R1->降低Q2基极上的电压。

剩下的确切数字供读者练习。当心咖啡因数学和逻辑错误而导致的错误。


检查我的最新编辑。
EmirŠemšić2015年

我从没见过节点。我的电路问题是Q3似乎是作为反馈放大器插入的,但是如果您跟踪Q1-Q2-Q3周围的环路增益,则结果将为正(除非我错读了电路)。
Brog

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您确定您提供了此电路的所有信息吗?

据我所知,该设备仅产生一些泄漏电流。

没有电流的机会。

Q3不会做任何事情,Q1也不会做。Q2中可能仅有的电流可能会从发射极流到基极,但仍然没有办法继续。

甚至时序分析也可能不会发生任何变化,因为没有电容器,可能会为任何晶体管提供所需的基极电流。

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