Предрасуде делитеља напона у круговима БЈТ - већа стабилност без бета фактора

Преднапона на стезаљкама биполарног транзистора помоћу прорачунате мреже отпорних разделника за осигуравање оптималних перформанси и одзива преклапања назива се одступање делилаца напона.

У претходни дизајни пристрасности да смо научили струју пристрасности И ЦК и напон В. ЦЕК су биле функција тренутног појачања (β) БЈТ.

Али, како знамо да β може бити осетљив на температурне промене, посебно за силицијумске транзисторе, а такође стварна вредност бета често није правилно идентификована, могло би бити упутно развити пристраност делитеља напона у кругу БЈТ која би могла бити мања склони температурама, или, једноставно неовисно од саме БЈТ бета.

Распоред подешавања напона са делилом напона са слике 4.25 може се сматрати једним од ових дизајна.

Када се испитује са тачна основа подложност варијацијама у бета верзији изгледа заиста скромно. Ако су променљиве кола правилно разрађене, нивои И. ЦК и В. ЦЕК могао бити практично потпуно независан од бета верзије.

Запамтите из ранијих објашњења да се К-тачка карактерише фиксним нивоом ИЦК и ВЦЕК, као што је приказано на слици 4.26.

Степен И. БК може да се мења у зависности од варијација бета верзије, али оперативна тачка око карактеристика идентификованих И ЦК и В. ЦЕК лако могу остати непромењени ако се примене одговарајуће смернице кола.

Као што је горе поменуто, пронаћи ћете неколико приступа који се могу користити за испитивање подешавања делитеља напона.

Разлог за одабир одређених имена за овај круг постаће видљиви током наше анализе и о њима ће бити речи у наредним постовима.

Први је тачна техника који се могу изводити на било којој подешавању делитеља напона.

Други се зове приближна метода, а његова примена постаје изводљива када су испуњени одређени фактори. Тхе приближни приступ омогућава далеко директнију анализу уз минимални напор и време.

Поред тога, ово може бити врло корисно за 'режим дизајна' о којем ћемо говорити у наредним одељцима.
У целини, од „приближни приступ“ може се радити са већином услова и стога се мора процењивати са истим нивоом пажње као и „тачна метода“.

Тачна анализа

Научимо како метода тачна анализа може се применити уз следеће објашњење

Позивајући се на следећу слику, улазна страна мреже може се репродуковати као што је приказано на слици 4.27 за једносмерну анализу.

Тхе Тхевенин еквивалент Мрежа за дизајн на левој страни БЈТ базе Б тада се може одредити на начин приказан доле:

РТх : Улазне тачке напајања замењују се еквивалентним кратким спојем као што је приказано на слици 4.28 доле.

ЕТх: Извор напона напајања В ДЦ се примењује назад на коло, а Тхевенинов напон отвореног круга како се појављује на слици 4.29 доле процењује се као што је дато у наставку:

Реализујући правило делитеља напона, дошли смо до следеће једначине:

Даље, поновним стварањем Тхевенин дизајна као што је приказано на слици 4.30, оцењујемо И БК прво применом Кирцххофф-овог закона напона у смеру казаљке на сату за петљу:

ЕТх - ИБРТх - ВБЕ - ИЕРЕ = 0

Као што знамо ИЕ = (β + 1) Б. Заменом у горњој петљи и решавањем за И Б. даје:

Једначина. 4.30

На први поглед можете осетити једначину (4.30) изгледа сасвим другачије од осталих једначина које су до сада развијене, међутим пажљивији поглед показаће да је бројилац само разлика од два волта, док је називник резултат отпора базе + отпорник емитора, што се одражава од стране (β + 1) и несумњиво је врло сличан једнаџби. (4,17) ( Основна петља емитера )

Једном када се ИБ израчуна помоћу горње једначине, остатак величина у дизајну може се идентификовати истом методом као и ми за мрежу предрасуда емитер, као што је приказано доле:

Једначина (4.31)

Решавање практичног примера (4.7)
Израчунати једносмерни напон преднапон В ОВО а садашњи И. Ц. у доле приказаној мрежи делитеља напона Слика 4.31

Слика 4.31 Бета-стабилизовано коло за пример 4.7.

Приближна анализа

У горњем одељку научили смо „тачну методу“, овде ћемо размотрити „приближну методу“ анализе деливача напона БЈТ кола.

Можемо нацртати улазну фазу мреже делитеља напона засноване на БЈТ, као што је приказано на слици 4.32 доле.

Отпор Ри се може сматрати еквивалентом отпора између базе и уземљења круга, а РЕ као отпорник између емитора и земље.

Из наших претходних расправа [екв. (4.18)] знамо да је отпор репродукован или одраз између базе / емитер БЈТ-а изложен једначином Ри = (β + 1) РЕ.

Ако узмемо у обзир ситуацију када је Ри знатно већи од отпора Р2, резултираће ИБ релативно мањим од И2 (сетите се да струја увек покушава да пронађе и помери се у смеру минималног отпора), па ће се И2 окренути приближно једнак И1.

Узимајући у обзир да је приближна вредност ИБ у суштини нула у односу на И1 или И2, онда би И1 = И2 и Р1 и Р2 могли да се сматрају елементима серије.

Слика 4.32 Коло делимичне пристрасности за израчунавање приближног основног напона В Б. .

Напон на Р2, који би првобитно био основни напон, могао би се процијенити као што је приказано доље, примјеном мреже правила дјелитеља напона:

Сад од Ри = (β + 1) РЕ ≅ б РЕ, услов који потврђује да ли је извршење приближне методе изводљиво или не одређује се једначином:

Једноставно речено, ако вредност РЕ пута вредност β није мања од 10 пута већа од вредности Р2, тада може бити дозвољено спровођење приближне анализе са оптималном прецизношћу

Након процене ВБ, величина ВЕ може се одредити једначином:

док би се струја емитора могла израчунати применом формуле:

Напон од колектора до емитора може се идентификовати помоћу следеће формуле:

ВЦЕ = ВЦЦ - ИЦРЦ - ИЕРЕ

Међутим пошто ИЕ ≅ ИЦ, долазимо до следеће једначине:

Треба напоменути да је у низу прорачуна које смо направили из једнаџбе (4.33) до једнаџбе (4.37) ,, елемент β нигде није присутан, а ИБ није израчунат.

То подразумева да је К-тачка (како је утврдио И ЦК и В. ЦЕК ) као резултат тога не зависи од вредности β
Практични пример (4.8):

Применимо анализу на наше раније Слика 4.31 , користећи приближни приступ, и упоредите решења за ИЦК и ВЦЕК.

Овде примећујемо да је ниво ВБ идентичан нивоу ЕТх, као што је процењено у нашем претходном примеру 4.7. Шта то у основи значи, на разлику између приближне анализе и тачне анализе утиче РТх, који је одговоран за раздвајање ЕТх и ВБ у тачној анализи.

Идемо напред,

Следећи пример 4.9

Извршимо тачну анализу примера 4.7 ако је β смањена на 70 и сазнајмо разлику између решења за ИЦК и ВЦЕК.

Решење
Овај пример се не може узети као поређење између тачних и приближних стратегија, већ само за испитивање степена кретања К-тачке у случају да се величина β смањи за 50%. РТх и ЕТх су дати исто:

Распоређивање резултата у табеларном облику даје нам следеће:

Из горње табеле можемо јасно разабрати да коло не реагује на промену нивоа β. Упркос чињеници да је β магнитуда значајно смањена за 50%, са вредности од 140 на 70, иако су вредности ИЦК и ВЦЕК у основи исте.

Следећи пример 4.10

Процените нивое И. ЦК и В. ЦЕК за мрежу делитеља напона као што је приказано на слици 4.33 применом тачно и приближан приступа и упоређују резултујућа решења.

У садашњем сценарију, услови дати у једнаџби (4.33) можда неће бити задовољени, али нам одговори могу помоћи да идентификујемо разлику у решењу са условима једначине. (4.33) не узимајући у обзир.
Слика 4.33 Разделник напона мрежа за Пример 4.10.

Решавање помоћу тачне анализе:

Решавање помоћу приближне анализе:


Из горњих процена можемо да видимо разлику између резултата постигнутих тачним и приближним методама.

Резултати откривају да сам И. ЦК је око 30% виша за приближну методу, док је В. ЦЕК је 10% нижа. Иако резултати нису сасвим идентични, с обзиром на чињеницу да је βРЕ само 3 пута већи од Р2, ни резултати заправо нису превише широки.

Речено је да ћемо се за нашу будућу анализу претежно ослањати на једначину. (4.33) како би се обезбедила максимална сличност између две анализе.