Κέρδος αναστρέφοντος ενισχυτή με BJT transistor.

[Φίλιππας]

Χαιρετώ για άλλη μια φορά στις ερωτήσεις θεωρίας. Παραθέτω την εικόνα αναστρέφοντος ενισχυτή με τρανζίστορ (BC547 στην συγκεκριμένη περίπτωση).
Το Q1 σε συνδεσμολογία κοινού εκπομπού με πόλωση εκπομπού (R2) και πόλωση συλλέκτη (R6,R8 ). Το Q2 είναι ακόλουθος τάσης με σχεδόν μοναδιαίο κέρδος.
Οι τιμές που αναγράφονται στο κύκλωμα είναι από τις μετρήσεις παλμογράφου και πολύμετρου όπως και τα κέρδη που αναγράφονται για τα στάδια. Προσπάθησα επανειλημμένα να βρω μια άκρη για τον υπολογισμό του κέρδους για τις επιμέρους βαθμίδες, μάταια όμως.

[Φίλιππας]

* Σήμερα για κάποιο λόγο δεν μου επιτρέπει το site να ανεβάσω εικόνες οπότε δε μπορώ να παραθέσω το κύκλωμα. Είναι κάποιο ζήτημα που παίζει στο forum τελευταία ή μόνο σε εμένα συμβαίνει?
** Το παραθέτω λοιπόν μέσω imgbb.com

[Φίλιππας]

Θα κάνω μια απόπειρα να αναπτύξω τον λογισμό μου που αποδείχθηκε λάθος, ελπίζοντας κάποιος να μπορεί να με διορθώσει και να βγάλω μια άκρη για το πως πρέπει να υπολογίσω το κέρδος του παραπάνω ενισχυτή.

Καταρχήν αφού έχω τις DC τάσεις από μετρήσεις, υπολογίζω την τάση εκπομπού του Q1: V_E=V_B-V_BE=4.77V-0.7V=4V
Και επίσης το ρεύμα εκπομπού: Ι_Ε=V_E/R_e=4V/4,7KΩ=0.85mA
Η εσωτερική αντίσταση εκπομπο: r_e=25mV/I_E=29Ω η οποία δε θα μας απασχολήσει ιδιαίτερα από τη στιγμή που η R_e=4.7kΩ είναι αντίσταση εξουδετέρωσης και ο ρόλος της είναι να κρατήσει το τρανζίστορ ανεπηρέαστο από τις αλλαγές της εσωτερικής του αντίστασης (λόγω θερμοκρασίας, hfe κλπ.).
Η σύνθετη αντίσταση φορτίου θα είναι: r_L=R5//R_L όπου η R_L είναι εξαιρετικά μεγάλη (ακολουθεί είσοδος από buffer) και άρα θεωρώ πως: r_L=R5=47k

Τώρα για να υπολογίσω το κέρδος: A=r_L/(R_E+r_e)=10 Όμως το κέρδος το μετράω ίσο με 60 στον πρώτο συλλέκτη και 85 περίπου στον δεύτερο (μιας και η δεύτερη βαθμίδα είναι σχεδόν μοναδιαίου κέρδους αλλά στην πραγματικότητα έχει ένα κέρδος περιπου 1.4)

Φαντάζομαι πως το λάθος μου για αρχή αφορά τις αντιστάσεις που επέλεξα στον υπολογισμό του κέρδους καθώς η R7 παίζει κάποιο ρόλο ανάδρασης από τον εκπομπό του Q2 στο Q1 μα δε καταλαβαίνω πως πρέπει να την αντιμετωπίσω.

Επίσης δοκίμασα να γειώσω την επαφή Re-R8-R7 στο AC μέσω ενός πυκνωτή γιατί τα κυκλώματα με αντίσταση εξουδετέρωσης παρατηρώ πως βασίζονται σε αυτό, μα δεν είδα κάποια διαφορά, εκτός κι αν γειώσω πλήρως την επαφή (αφαιρώντας πλήρως την R8).

Παρακαλώ όποιος έχει τη διάθεση, να ξεσκαλώσει το μυαλό μου και να ρυμουλκήσει έναν συνάδερφο στη στενή διώρυγα μεταξύ της γνώσης και της άγνοιας.
Ευχαριστώ πολύ εκ των προτέρων!

[VaselPi]

Προβληματικές είναι ή οι μετρήσεις των τάσεων ή οι τιμές των αντιστάσεων. Για παράδειγμα, την τάση 15,6 βολτ, στον συλλέκτη του πρώτου τρανζίστορ την βλέπω προβληματική, καθότι θα έπρεπε να είναι μόνο 8 V! Το ζήτημα είναι ότι στα σημεία όπου οι τιμές των αντιστάσεων είναι μεγάλη, σημαντικό ρόλο παίζει η τιμή της εσωτερικής αντίστασης του πολύμετρου. Με την έννοια αυτή, σίγουρη βλέπω να είναι μόνο η τάση των 28 βολτ. Την τάση 4,77 V την βλέπω να είναι ύποπτη. Έτσι, αν τα 28 βολτ είναι πραγματικά, τότε το ρεύμα του συλλέκτη του πρώτου τρανζίστορ είναι 30-28V/4,7κ = 0,426 mA, το οποίο στην αντίσταση 47 κΩ (R5) δημιουργεί πτώση τάσης 20 V, με επακόλουθο, η τάση στον συλλέκτη να είναι 8 και όχι 15,7 V.
Προβληματικές είναι και οι μετρήσεις της εναλλασσόμενης τάσης. Για παράδειγμα, στον ακόλουθο τάσης, στη βάση του τρανζίστορ η εναλλασσόμενη τάση δεν μπορεί να είναι μικρότερη από την τάση στον εκπομπό! Εδώ κάτι δεν έγινε σωστά.
Και κάτι ακόμη. Στον ενισχυτή αυτόν οι αναδράσεις είναι δύο: μία αρνητική (η πρώτη, προς τη βάση του τρανζίστορ) και μία θετική, που περιπλέκουν τους υπολογισμούς του κέρδους.
Βασίλειος.

[Φίλιππας]

Θα επανέλθω με σωστές μετρήσεις αφού εντοπίσω την πηγή του προβλήματος

[Φίλιππας]

Λοιπόν, οι μετρήσεις έχουν ως εξής:
Vc1=12V και Vb1=3.5V
Οι τιμές των αντιστάσεων είναι οι ονομαστικές στο κύκλωμα και όχι οι μετρημένες από πολύμετρο. Επίσης οι αντιστάσεις που διαχειρίζονται τροφοδοσίες είναι 10% ανοχής.

Όσων αφορά την εναλλασσόμενη τάση, με προβλημάτισες πολύ. Ο ακόλουθος είναι θεωρητικά μοναδιαίου κέρδους και αναμένεται πως ό,τι δέχεται ως είσοδο να φέρει και στην έξοδο. Όμως σκέφτηκα εγώ πως λόγω κάποιων ανοχών, ένα 1.4 κέρδος δεν είναι παράλογο να υπάρχει.
Τι συμβαίνει τώρα στις μετρήσεις μου. Στην έξοδο του Q2 (εκπομπός) παίρνω ένα σήμα 10Vpp με το ένα probe του παλμογράφου, ενώ αν μετακινήσω το probe στην βάση του τρανζίστορ, παίρνω πλάτος 6,5Vpp. Αν όμως συνδέσω ένα Probe στη βάση κι ένα probe στον εκπομπό ταυτόχρονα, μετράνε και τα δύο κανάλια τάση πλάτους 6,5Vpp.

Αυτό σημαίνει πως συνδέοντας ένα probe στη βάση, μειώνει το πλάτος τάσης εξόδου στο τρανζίστορ. Να υποθέσω πάλι πως ευθύνεται η εσωτερική αντίσταση του παλμογράφου που μου αλλοιώνει τις μετρήσεις? Και τελικά πως θα πάρω αξιόπιστη μέτρηση σε βάση και εκπομπό? Ποιά είναι τελικά η αλήθεια?

[744]

Το probe το έχεις χ1 ή χ10?

[Φίλιππας]

Το probe το έχεις χ1 ή χ10?

χ1 και τα δύο

[744]

Στο x1 έχει ΠΟΛΥ χαμηλή αντίσταση και αυτή μπαίνει παράλληλα στο σημείο μέτρησης με τη γη.

Θα το βάλεις x10 (υποθέτω ότι το έχεις κάνει calibration με την γεννήτρια του παλμογράφου σου και κεραμικό κατσαβίδι).

Επίσης και από τον παλμογράφο θα επιλέξεις να σου δείχνει x10 αν είναι ψηφιακός. Αν είναι αναλογικός απλώς ότι βλέπεις το πολλαπλασιάζεις x10.

Με αυτό τον τρόπο, το probe θα έχει αντίσταση σχεδόν 10M και δεν θα φορτώνει το σημείο μέτρησης.

[Φίλιππας]

Στο x1 έχει ΠΟΛΥ χαμηλή αντίσταση και αυτή μπαίνει παράλληλα στο σημείο μέτρησης με τη γη.

Θα το βάλεις x10 (υποθέτω ότι το έχεις κάνει calibration με την γεννήτρια του παλμογράφου σου και κεραμικό κατσαβίδι).

Επίσης και από τον παλμογράφο θα επιλέξεις να σου δείχνει x10 αν είναι ψηφιακός. Αν είναι αναλογικός απλώς ότι βλέπεις το πολλαπλασιάζεις x10.

Με αυτό τον τρόπο, το probe θα έχει αντίσταση σχεδόν 10M και δεν θα φορτώνει το σημείο μέτρησης.

Φίλε 744 ευχαριστώ πολύ για το σχόλιο, έχεις απόλυτο δίκιο. Με την αντίσταση των 10M παρατηρώ στην βάση και τον εκπομπό το ίδιο πλάτος τάσης.