суббота, 28 апреля 2012 г.

Выбор сопротивления резистора в цепи коллектора.

Сопротивление резистора в цепи коллектора биполярного транзистора выбирается исходя из:
1) требуемого коэффициента усиления по напряжению,
2) максимального тока проходящего через транзистор.
Рассмотрим схему:
Рисунок 1 - Усилитель на биполярном транзисторе

Транзистору VT1 соответствует семейство выходных характеристик приведенных на рисунке 2:

Рисунок 2 - Семейство выходных характеристик транзистора VT1

Сопротивление резистора в цепи коллектора Rк определяет нагрузочную прямую. На рисунке 2 показаны две нагрузочные прямые. Прямая показанная оранжевым цветом будет при сопротивлении Rк = 666 Ом так как Iкmax = Uп/Rк = 20/666 = 0.03А = 30 мА. Прямая показанная красным цветом будет при сопротивлении Rк = 4000 Ом так как Iкmax = Uп/Rк = 20/4000 = 0.005А = 5 мА. Из рисунка 2 видно что при первой (красной) характеристике изменение напряжения на выходе ΔUкэ1 больше чем при второй (оранжевой) ΔUкэ2 при одинаковом изменении тока базы ΔIб. Учитывая также что ток базы прямо пропорционален напряжению база-эмиттер можно сказать что коэффициент усиления усилителя (рисунок 1) по напряжению при первой (красной) характеристики больше чем при второй т.е. чем больше сопротивление в цепи коллектора тем больше коэффициент усиления по напряжению. Но максимальный ток протекающий через коллектор Iкmax1 при первой характеристике (следовательно при большем сопротивлении Rк) меньше чем при второй. Чем больше сопротивление в цепи коллектора тем меньше максимальный ток протекающий через транзистор. В статье усилитель постоянного тока на кт315 приведен пример расчёта усилителя.

6 комментариев:

  1. Здравствуйте. А как считать ток коллектора и эмиттера, и сопротивления коллектора, эмиттера, если в цепь эмиттера включить сопротивление?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Если есть графические характеристики транзистора то наверное можно так:
      Выбираются: Rk- сопротивление резистора в цепи коллектора, Rэ- сопротивление резистора в цепи эмиттера, Uп - напряжение питания.
      Примерный максимальный ток через транзистор рассчитывается по формуле:
      Ikmax=Uп(Rk+Rэ)
      По Ikmax и Uп строится нагрузочная прямая потом на ней выбираются две точки: Ik1,Ukэ1 и Ik2,Ukэ2. Для второй находится Iб2 потом по входной характеристике находиться Uбэ2. Находится приблизительный коэффициент усиления:
      k=(Ukэ1+Ik1*Rэ)/(Uбэ2+Ik2*Rэ)
      Если полученные k и Ikmax устраивают то Rk и Rэ выбраны правильно, если нет то выбираются другие Rk и Rэ и аналогично проверяется правильность их выбора.

      Удалить
  2. Ясно, то есть исходим из-того какой коэффициент усиления нужен.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Верно! Может также понадобится учитывать нагрузочную способность:
      http://www.youtube.com/watch?v=3pjlRQFMiWY

      Удалить
  3. Здравствуйте, а что будет если сопротивление коллектора будет равно 0?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте, если сопротивление коллектора будет равно 0 то Uвых всегда будет равно +Uп. Т.е. на выходе всегда будет напряжение питания в независимости от того какой ток базы. А если ток базы будет слишком большой а транзистор слишком маломощный то он перегорит.

      Удалить