Circuite biasing de tranzistor bipolar

Transistors, How do they work ? (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Circuite biasing de tranzistor bipolar

Dispozitive și circuite semiconductoare discrete


Intrebarea 1

Nu stați acolo! Construiți ceva!

Învățarea de a analiza matematic circuitele necesită mult studiu și practică. În mod obișnuit, elevii practică prin lucrul prin numeroase probleme de probă și verificând răspunsurile lor față de cele oferite de manual sau instructor. În timp ce acest lucru este bun, există o cale mult mai bună.

Veți învăța mult mai mult prin construirea și analizarea circuitelor reale, permițând echipamentul de testare să furnizeze "răspunsurile" în loc de o carte sau de o altă persoană. Pentru exerciții de construire a circuitelor de succes, urmați acești pași:

  1. Măsurați și înregistrați cu atenție toate valorile componentelor înainte de construcția circuitului, selectând valorile rezistorului suficient de mari pentru a face ca deteriorarea tuturor componentelor active să fie puțin probabilă.
  2. Desenați diagrama schematică pentru circuitul care urmează să fie analizat.
  3. Construiți cu atenție acest circuit pe un panou sau alt mediu convenabil.
  4. Verificați precizia construcției circuitului, urmărind fiecare cablu la fiecare punct de conectare și verificând elementele unu-câte unul pe diagramă.
  5. Analiza matematică a circuitului, rezolvarea tuturor valorilor tensiunii și curentului.
  6. Măsurați cu atenție toate tensiunile și curenții, pentru a verifica corectitudinea analizei.
  7. Dacă există erori substanțiale (mai mari de câteva procente), verificați cu atenție construcția circuitului în funcție de diagramă, apoi calculați cu atenție valorile și re-măsurați cu atenție.

Când elevii au început să învețe despre dispozitivele cu semiconductori și sunt cel mai probabil să le deterioreze prin conexiuni necorespunzătoare în circuitele lor, recomand să experimenteze componente mari de putere (diode rectificative 1N4001, tranzistoare de putere TO-220 sau TO-3, etc.) și utilizarea unor surse de alimentare cu baterii uscate, mai degrabă decât a unei surse de alimentare la bord. Acest lucru scade probabilitatea deteriorării componentelor.

Ca de obicei, evitați valorile rezistenței foarte mari și foarte scăzute, pentru a evita erorile de măsurare cauzate de încărcarea contorului (la capătul superior) și pentru a evita epuizarea tranzistorului (la capătul inferior). Vă recomandăm rezistențe între 1 kΩ și 100 kΩ.

O modalitate prin care puteți economisi timp și reduce posibilitatea de eroare este să începeți cu un circuit foarte simplu și să adăugați incremental componente pentru a crește complexitatea acestuia după fiecare analiză, mai degrabă decât să construiți un circuit complet nou pentru fiecare problemă de practică. O altă tehnică de economisire a timpului este de a reutiliza aceleași componente într-o varietate de configurații diferite de circuite. În acest fel, nu va trebui să măsurați valoarea unei componente mai mult decât o dată.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Lăsați electronii înșiși să vă dea răspunsul la propriile "probleme practice"!

Note:

Experiența mea a fost că studenții au nevoie de multă practică cu analiza circuitului pentru a deveni competenți. În acest scop, instructorii oferă de obicei studenților lor o mulțime de probleme de practică prin care să lucreze și oferă răspunsuri elevilor să-și controleze munca. În timp ce această abordare îi face pe studenți să se familiarizeze cu teoria circuitelor, nu reușește să le educe pe deplin.

Elevii nu au nevoie doar de practică matematică. Aceștia au nevoie, de asemenea, de circuite de construcție practice practice și de echipamente de testare. Deci, sugerez următoarea abordare alternativă: elevii ar trebui să- și construiască propriile "probleme de practică" cu componente reale și să încerce să prezică matematic diferitele valori de tensiune și curent. În acest fel, teoria matematică "vine în viață", iar studenții dobândesc o experiență practică pe care nu ar câștiga doar prin rezolvarea ecuațiilor.

Un alt motiv pentru a urma această metodă de practică este de a preda studenților metodă științifică : procesul de testare a unei ipoteze (în acest caz, predicții matematice) prin efectuarea unui experiment real. Elevii vor dezvolta, de asemenea, abilități reale de depanare, deoarece uneori fac erori de construcție a circuitelor.

Petreceți câteva momente de timp cu clasa dvs. pentru a revizui unele dintre "regulile" de construire a circuitelor înainte de a începe. Discutați aceste probleme cu elevii dvs. în aceeași manieră Socratică, în mod normal, ați discuta cu întrebările din foaia de lucru, în loc să le spuneți pur și simplu ce ar trebui și nu ar trebui să facă. Nu mă mai opresc niciodată să fiu uimită de modul în care elevii slab înțeleg instrucțiunile atunci când sunt prezentați într-un format tipic de prelegere (instructor monolog)!

O notă adresată acelor instructori care se pot plânge de timpul "irosit" trebuie să-i facă pe elevi să construiască circuite reale în loc să analizeze doar matematic circuitele teoretice:

Care este scopul studenților care vă ia cursul "panoul de lucru" panoul panoului de lucru implicit?

intrebarea 2

Completați tabelul tensiunilor de ieșire pentru câteva valori date ale tensiunii de intrare în acest circuit amplificator colector comun. Să presupunem că tranzistorul este o unitate standard de siliciu NPN, cu o tensiune nominală de ieșire nominală de emițător de bază de 0.7 volți:


V in V out
0, 0 V
0, 5 V
1, 0 V
1, 5 V
5, 0 V
7, 8 V


Pe baza valorilor pe care le calculați, explicați de ce configurația circuitului colector comun este deseori menționată ca un follower al emițătorului .

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V in V out
0, 0 V 0, 0 V
0, 5 V 0, 0 V
1, 0 V 0, 3 V
1, 5 V 0, 8 V
5, 0 V 4.3 V
7, 8 V 7.1 V


Tensiunea la borna emițătorului tranzistorului aproximativ "urmează" tensiunea aplicată terminalului de bază, de unde și numele.


Note:

La început, circuitul tranzistor "emițător următor" poate părea inutil, deoarece tensiunea de ieșire este practic egală cu tensiunea de intrare (în special pentru tensiunile de intrare care depășesc cu mult 0, 7 volți DC). "Ce bun este posibil este un circuit ca acest" panou de lucru panel panoul panou-default "itemscope>

Întrebarea 3

Descrieți ce va face tensiunea de ieșire a acestui circuit tranzistor (măsurată cu referire la masă), dacă ștergătorul potențiometrului începe în poziția plină (în comun cu solul) și se mișcă lent în direcția ascendentă (mai aproape de + V) :


Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V out va crește, de la 0 volți la aproximativ 9, 3 volți (presupunând un tranzistor de siliciu cu o scădere nominală a tensiunii de bază de emițător de 0, 7 volți), deoarece ștergătorul de potențiometru este deplasat mai aproape de + V.

Următoarea întrebare: bazată pe acest rezultat, ați fi înclinat să numiți acest amplificator un circuit inversor sau neinversor "note notes hidden"> Note:

Deși acest circuit este foarte simplu, este, de asemenea, foarte important să stăpânești. Asigurați-vă că discutați temeinic despre funcționarea sa cu studenții, așa că înțeleg.

Întrebarea 4

Descrieți ce va face tensiunea de ieșire a acestui circuit tranzistor (măsurată cu referire la masă), dacă rampele de tensiune de intrare de la 0 volți la -10 volți (măsurate față de sol):


Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Intrebare capcana! V out va rămâne la 0 volți tot timpul.


Note:

Acest lucru nu poate fi rezultatul așteptat de mulți studenți! Este important, totuși, să înțeleagă importanța polarității în circuitele tranzistorului. Acest exemplu ar trebui să facă acest lucru foarte clar.

Întrebarea 5

Dacă am fi aplicat un semnal sinusoidal AC la intrarea acestui circuit amplificator tranzistor, ieșirea cu siguranță nu ar fi sinusoidal:


Ar trebui să fie evident că numai porțiunile de intrare sunt reproduse la ieșirea din acest circuit. Restul formei de undă pare a fi "lipsă", fiind înlocuită de o linie plată. Explicați de ce acest circuit tranzistor nu este capabil să amplifice întreaga formă de undă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Tranzistorii sunt în principal dispozitive DC, nu dispozitive AC. Luați în considerare joncțiunea PN de emițător de bază pe care semnalul de intrare este trimis la: poate conduce numai într-o singură direcție (pozitiv pozitiv și emițător negativ).


Note:

Uneori este util ca elevii să re-deseneze circuitul folosind un model de tranzistor care prezintă joncțiunea bază-emitor ca diodă. Dacă credeți că acest model ar ajuta unii dintre elevii dvs. să înțeleagă conceptul aici, trebuie să atrageți un alt student pentru a desena modelul de tranzistor pe tablă și să utilizați acel desen ca ajutor de discuție. Ca orice joncțiune PN, joncțiunea bază-emițător a unui BJT doar "dorește" să efectueze curent într-o direcție.

Întrebarea 6

Operația de clasă A poate fi obținută de la acest circuit simplu tranzistor dacă tensiunea de intrare (V in ) este "părtinitoare" cu o sursă de tensiune DC conectată în serie:


Mai întâi, definiți ce operație de amplificator "Clasa A" este. Apoi, explicați de ce este nevoie de polarizare pentru ca acest tranzistor să o realizeze.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Operația amplificatorului "Clasa A" este atunci când tranzistorul rămâne în modul "activ" (conductă curent) pe întreaga formă de undă. Biasing poate fi considerat ca un fel de "truc" folosit pentru a obține tranzistor (un dispozitiv DC) pentru a "gândi" că amplifică DC atunci când semnalul de intrare este într-adevăr AC.


Note:

Un "truc" ar putea fi, dar este un "truc" foarte util și foarte comun! Discutați acest concept cu studenții dumneavoastră în timp, fiind siguri că au suficient timp și oportunitate de a pune întrebări proprii.

O întrebare care ar putea apărea este "cât de multă tensiune de părtinire DC este necesară" panoul de lucru panoul panoului de panou implicit "itemscope>

Întrebarea 7

Explicați modul în care funcționează următoarele rețele de părtinire:


Fiecare are același scop de bază, dar funcționează într-un mod diferit pentru ao realiza. Descrieți scopul oricărei rețele de polarizare într-un amplificator de semnal AC și comentați diferitele modalități de realizare a acestui scop, utilizate de fiecare dintre cele trei circuite.

Sugestie: imaginați-vă dacă sursa de semnal AC din fiecare circuit a fost oprită (înlocuită cu un scurtcircuit). Explicați modul în care fiecare rețea de polarizare menține tranzistorul într-o stare parțial "on" în orice moment chiar și fără semnal de intrare AC.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Scopul oricărei rețele de polarizare într-un amplificator de semnal AC este de a furniza doar un curent suficient de liniștit prin bază pentru a menține tranzistorul între extremele întreruperii și saturației pe tot parcursul ciclului de undă al semnalului de intrare.


Note:

Toate cele trei tehnici de biasing sunt utilizate în mod obișnuit în circuitele de amplificatoare de tranzistori, astfel încât fiecare student să le înțeleagă bine. În fiecare caz, rezistorii oferă o "scurgere" de curent prin baza tranzistorului pentru al menține parțial "întunecat" în permanență.

Un exercițiu pe care l-ați putea face elevilor tăi este să ajungi la bord în fața camerei și să remarci un exemplu al acestui circuit, atunci toată lumea se poate referi la imaginea trasată atunci când discută caracteristicile circuitului.

Întrebarea 8

Descrieți ce va face tensiunea de ieșire a acestui circuit tranzistor (măsurată cu referire la masă), dacă ștergătorul potențiometrului începe în poziția plină (în comun cu solul) și se mișcă lent în direcția ascendentă (mai aproape de + V) :


Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V out va scădea, de la + 10 volți la aproape zero volți, deoarece ștergătorul de potențiometru este mutat mai aproape de + V.

Următoarea întrebare: bazată pe acest rezultat, ați fi înclinat să numiți acest amplificator un circuit inversor sau neinversor "note notes hidden"> Note:

Deși acest circuit este foarte simplu, este, de asemenea, foarte important să stăpânești. Asigurați-vă că discutați temeinic cu funcționarii săi, așa că înțeleg.

Întrebarea 9

Dacă am fi aplicat un semnal sinusoidal AC la intrarea acestui circuit amplificator tranzistor, ieșirea cu siguranță nu ar fi sinusoidal:


Ar trebui să fie evident că numai porțiuni de intrare sunt amplificate în acest circuit. Restul formei de undă pare a fi "lipsă" în ieșire, fiind înlocuită de o linie plată. Explicați de ce acest circuit tranzistor nu este capabil să amplifice întreaga formă de undă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Tranzistorii sunt în principal dispozitive DC, nu dispozitive AC. Luați în considerare joncțiunea PN de emițător de bază pe care semnalul de intrare este trimis la: poate conduce numai într-o singură direcție (pozitiv pozitiv și emițător negativ).


Note:

Uneori este util ca elevii să re-deseneze circuitul folosind un model de tranzistor care prezintă joncțiunea bază-emitor ca diodă. Dacă credeți că acest model ar ajuta unii dintre elevii dvs. să înțeleagă conceptul aici, trebuie să atrageți un alt student pentru a desena modelul de tranzistor pe tablă și să utilizați acel desen ca ajutor de discuție. Ca orice joncțiune PN, joncțiunea bază-emițător a unui BJT doar "dorește" să efectueze curent într-o direcție.

Întrebarea 10

Operația de clasă A poate fi obținută de la acest circuit simplu tranzistor dacă tensiunea de intrare (V in ) este "părtinitoare" cu o sursă de tensiune DC conectată în serie:


Mai întâi, definiți ce operație de amplificator "Clasa A" este. Apoi, explicați de ce este nevoie de polarizare pentru ca acest tranzistor să o realizeze.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Operația amplificatorului "Clasa A" este atunci când tranzistorul rămâne în modul "activ" (conductă curent) pe întreaga formă de undă. Biasing poate fi considerat ca un fel de "truc" folosit pentru a obține tranzistor (un dispozitiv DC) pentru a "gândi" că amplifică DC atunci când semnalul de intrare este într-adevăr AC.


Note:

Un "truc" ar putea fi, dar este un "truc" foarte util și foarte comun! Discutați acest concept cu studenții dumneavoastră în timp, fiind siguri că au suficient timp și oportunitate de a pune întrebări proprii.

O întrebare care ar putea apărea este "cât de multă tensiune de părtinire DC este necesară" panoul de lucru panoul panoului de panou implicit "itemscope>

Întrebarea 11

Explicați modul în care funcționează următoarele rețele de părtinire:


Fiecare are același scop de bază, dar funcționează într-un mod diferit pentru ao realiza. Descrieți scopul oricărei rețele de polarizare într-un amplificator de semnal AC și comentați diferitele modalități de realizare a acestui scop, utilizate de fiecare dintre cele trei circuite.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Scopul oricărei rețele de polarizare într-un amplificator de semnal AC este de a furniza doar un curent suficient de liniștit prin bază pentru a menține tranzistorul între extremele întreruperii și saturației pe tot parcursul ciclului de undă al semnalului de intrare.


Note:

Toate cele trei tehnici de biasing sunt utilizate în mod obișnuit în circuitele de amplificatoare de tranzistori, astfel încât fiecare student să le înțeleagă bine. În fiecare caz, rezistorii oferă o "scurgere" de curent prin baza tranzistorului pentru al menține parțial "întunecat" în permanență.

Întrebarea 12

O metodă foarte obișnuită de a furniza tensiuni de polarizare pentru circuitele amplificatorului tranzistor este cu un divizor de tensiune:


Cu toate acestea, dacă am fi conectat direct o sursă de tensiune de semnal de curent alternativ la intersecția dintre cele două rezistoare de separare a tensiunii, circuitul ar funcționa cel mai probabil ca și cum nu ar exista o rețea de divizoare de tensiune în loc la toate:


În schimb, designerii de circuite plasează de obicei un condensator de cuplare între sursa de semnal și joncțiunea de divizor de tensiune, după cum urmează:


Explicați de ce este necesar un condensator de cuplare pentru a permite divizorului de tensiune să funcționeze în armonie cu sursa de semnal AC. De asemenea, identificați ce factori ar fi relevanți pentru a decide dimensiunea acestui condensator de cuplare.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

O modalitate foarte bună de a înțelege efectul sursei de curent alternativ asupra divizorului de tensiune cu și fără condensator este să folosiți teorema suprapunerii pentru a determina ce vor face separat fiecare sursă (semnalul AC și alimentarea cu curent continuu).

Dacă acest concept nu este încă clar, luați în considerare acest circuit:


În ceea ce privește mărimea condensatorului, ar trebui să fie suficient de mare încât reactanța sa să fie neglijabilă. Vă voi lăsa să determinați ce factori definesc neglijabilitatea în acest context!

Următoarele întrebări: ce sursă de tensiune (AC sau DC "note ascunse"> Note:

Mulți studenți încep să cunoască dificultăți în înțelegerea scopului condensatorului de cuplare și a polarizării amplificatorului tranzistor în general. Asigurați-vă că petreceți o mulțime de timp discutarea principiului acestui circuit, deoarece este foarte obișnuit în circuitele tranzistorului.

Întrebarea 13

Explicați cum este posibil ca o defecțiune a circuitelor de biasing ale unui amplificator de tranzistoare să ucidă complet ieșirea (AC) a amplificatorului respectiv. Cum și de ce poate o schimbare a tensiunii de polarizare DC să aibă un efect asupra amplificării semnalului AC?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Dacă tensiunea de polarizare a DC se deplasează suficient de departe de nivelele normale (liniștite), tranzistorul poate fi forțat să satureze sau să se oprească, astfel încât să nu poată reproduce semnalul AC.


Note:

Această întrebare cere studenților să analizeze posibilitatea unei defecțiuni a semnalului AC complet din cauza unei schimbări simple a părtinitoarelor DC, pe baza înțelegerii modului în care funcționează amplificatoarele de tranzistor. Ar putea părea paradoxal faptul că o astfel de defecțiune "mică" ar putea avea un efect atât de mare asupra unui circuit amplificator, dar ar trebui să aibă sens atunci când elevii înțeleg cât de importantă este polarizarea pentru funcționarea amplificatorului de clasă A.

Întrebarea 14

Un elev construiește următorul circuit și conectează un osciloscop la ieșirea lui:


Forma de undă prezentată pe ecranul osciloscopului arată astfel:


Categoric nu o operație de clasă A! Suspendând o problemă cu forma de undă de intrare, studentul deconectează sonda osciloscopului de la ieșirea amplificatorului și îl deplasează spre terminalul de intrare al amplificatorului. Acolo, se observă următoarea formă de undă:


Cum poate acest circuit amplificator produce o astfel de undă distorsionată de ieșire cu o formă de undă de intrare curată "# 14"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Tensiunea de polarizare DC ( polaritatea V) este excesivă.


Note:

Întrebați elevii dvs. cum pot spune diferența dintre polarizarea excesivă și polarizarea insuficientă, prin inspecția formei de undă de ieșire. Există o diferență de văzut, dar necesită o bună înțelegere a funcționării circuitului! Elevii pot fi tentați să memoreze pur și simplu forme de undă ("când văd acest tip de formă de undă, știu că problema este polarizarea excesivă …"), pregătindu-se astfel să le conteste înțelegerea prin întrebări precum:

Ce polaritate a semnalului de intrare conduce tranzistorul spre cutoff?
Ce polaritate a semnalului de intrare acționează tranzistorul spre saturație?
În cazul în care forma de undă de ieșire este tranzistor în cutoff (dacă este deloc)?
În cazul în care forma de undă de ieșire este tranzistor în saturație (dacă este deloc)?
În cazul în care forma de undă de ieșire este tranzistor în modul său activ?

Un alt aspect care merită menționat: unii elevi pot fi confundați prin trecerea fazelor de undă de intrare și ieșire, comparând cele două ecrane osciloscopice diferite. Pentru un amplificator comun-emițător (invers), cum ar fi acesta, se așteaptă să vadă tensiunea de ieșire de vârf pozitivă ori de câte ori tensiunea de intrare este negativă și viza, dar aici cele două afișaje osciloscop arată vârfuri pozitive care apar imediat lângă stânga- partea laterală a ecranului. De ce asta? Deoarece osciloscopul nu reprezintă fază decât dacă este în modul dual-track! Când deconectați sonda de intrare și mutați-o într-un alt punct al circuitului, orice referință de timp se pierde, funcția de declanșare a osciloscopului plasând primul vârf al formei de undă în dreptul cazului în care îi spuneți, de obicei lângă latura stângă a afișajului.

Întrebarea 15

Să presupunem că ați construit un amplificator de tranzistoare Class-A pentru utilizarea în frecvență audio, dar nu aveați la dispoziție un osciloscop pentru a verifica forma de undă de ieșire pentru prezența "tăierii" cauzate de polarizarea necorespunzătoare. Aveți totuși o pereche de căști audio pe care le puteți folosi pentru a asculta semnalele.

Explicați cum ați folosi o pereche de căști pentru a verifica prezența distorsiunilor severe într-o formă de undă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Setați generatorul de semnal la "undă sinusoidală", iar diferența sonoră dintre un val sinusoidal pur și un val sinusos distorsionat ("tăiat") va fi foarte evidentă.


Note:

Răspunsul pe care îl doresc pentru această întrebare nu este doar o parodie a răspunsului pe care l-am dat. Oricine poate spune că un val distorsionat va suna diferit. "Vreau să știu cum suna diferit, iar acest răspuns nu poate veni decât prin experimentare directă!

Întrebarea 16

Calculați curentul de bază aproximativ în regim de așteptare (DC) pentru acest circuit tranzistor, presupunând o tensiune de intrare AC de 0 volți și un tranzistor de siliciu:


Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

I B = 38, 3 uA


Note:

Acest circuit a fost conceput intenționat într-o manieră complicată pentru a forța elevii să identifice configurația sa în afară de aspectul standard. Mulți oameni nu dispun de competențele raționamentului spațial pentru a face acest lucru cu ușurință și necesită multă practică înainte de a deveni competenți. Întrebați-i pe elevii tăi mai experimentați dacă au "sfaturi" pentru ai ajuta pe cei care se luptă cu probleme ca acestea. Există metode simple pe care le putem folosi pentru a re-desena acest circuit într-o formă mai ușor de înțeles "panoul de lucru panel panoul panou-default" itemscope>

Întrebarea 17

Calculați tensiunea ștergătorului potențiometrului ( părtinire V) necesară pentru a menține tranzistorul la prag între modul de oprire și modul activ. Apoi, calculați tensiunea de intrare necesară pentru a acționa tranzistorul la pragul dintre modul activ și saturație. Se presupune comportamentul ideal al tranzistorului de siliciu, cu o constantă β de 100:


Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

La pragul dintre modul de oprire și activ, V bias = -0, 7 volți

La pragul dintre modul activ și saturație, V bias = -1, 72 volți (presupunând 0 volți V CE la saturație)

Următoarea întrebare: dacă am folosi potențiometrul pentru a stabili o tensiune de polarizare pentru un semnal AC, ce cantitate de tensiune de polarizare DC ar plasa tranzistorul direct între cele două extreme de funcționare (cutoff versus saturație), pentru a permite AC semnalul de intrare pentru a "leagă" cantități egale pozitive și negative la limita de denaturare "note hidden"> Note:

Dacă elevii dvs. întâmpină dificultăți în analizarea acestui circuit, cereți-i să înceapă prin calcularea curenților de tranzistor la pragurile de cutoff și saturație.

Un truc matematic pe care l-am găsit de-a lungul anilor util pentru găsirea punctului intermediar între două valori este de a adăuga cele două valori împreună și apoi de a împărți două. Provocați elevilor să utilizeze alte mijloace de calculare a acestei valori medii, totuși.

Întrebarea 18

Când introduceți un condensator de cuplare a semnalului în rețeaua de părtinire pentru acest amplificator tranzistor, în ce mod ar trebui condensatorul (polarizat) să meargă? (Sugestie: sursa de semnal AC scoate AC pur, cu o valoare medie a timpului de 0 volți).


Explicați de ce contează orientarea acestui condensator și ce s-ar întâmpla dacă este conectat în mod greșit.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul



Note:

Este ușor să pierdeți detaliul polarității sursei de alimentare fiind "înapoi" față de ceea ce este văzut de obicei (negativ în loc de pozitiv). De fapt, eu sunt surprins să văd cât de multe manuale introductive au condensatorul de cuplare tras în mod greșit, așa că așteptați ca unii elevi să devină confuzi prin cercetarea textelor lor pentru răspunsul!

Întrebarea 19

Descrieți modul în care se realizează o polarizare corespunzătoare în acest circuit amplificator pentru căști (adecvat pentru amplificarea ieșirii audio a unui mic radio):


De asemenea, descrieți funcțiile potențiometrului de 10 kΩ și condensatorul de 22 μF.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Biasingul se realizează prin rezistența de 100 kΩ. Potențiometrul de 10 kΩ este controlul de volum, iar condensatorul de 22 μF servește la "cuplarea" semnalului de intrare pe baza tranzistorului, în timp ce blochează orice tensiune de polarizare de la "alimentată înapoi" la sursa de semnal audio.

Întrebare la întrebare: există un nume folosit pentru a descrie configurația dual-tranzistor utilizată în acest circuit, unde o pereche de tranzistoare PNP sau NPN este în cascadă, cu emițătorul celui care merge la baza celuilalt. Ce este acest nume și ce avantaj oferă această configurație peste un singur tranzistor "note notate"> Note:

Acest circuit este suficient de simplu pentru a fi asamblat și testat într-o oră sau două, pe un panou de lipit fără sudură. Ar fi un experiment de laborator excelent și pot fi folosite de elevii din afara clasei!

Întrebarea 20

Următorul circuit este un circuit de mixare audio cu trei canale, utilizat pentru a amesteca și amplifica trei semnale audio diferite (provenind de la microfoane sau alte surse de semnal):


Să presupunem că am măsurat o tensiune sinusoidală de 9 kHz de 0, 5 volți (vârf) la punctul Ä "din diagramă, folosind un osciloscop. Determinați tensiunea la punctul "B" în circuit, după ce această tensiune de semnal AC "trece" prin intermediul rețelei de polarizare a diviziei de tensiune.

Tensiunea la punctul "B" va fi o combinație de AC și DC, deci asigurați-vă că exprimați ambele cantități! Ignorați toate efectele de "încărcare" ale curentului de bază al tranzistorului pe divizorul de tensiune.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

V B = 1, 318 VDC + 0, 5 VAC (vârf)


Note:

Întrebați elevilor dvs. ce scop are condensatorul de 47 μF. Deoarece prezența sa nu atenuează semnificativ semnalul de curent alternativ la punctul "A" (întregul circuit de alimentare de 0, 5 volți ajunge la punctul B), de ce să nu îl înlocuiți doar cu o bucată dreaptă de cablu "

Întrebarea 21

Explicați ce se înțelege prin expresia "Operațiunea amplificatorului de clasă A". Ce înseamnă pentru un anumit circuit de amplificator să funcționeze în modul "Clasă-A"?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Operațiunea amplificatorului "Class-A" înseamnă că tranzistorul final (putere) duplică întreaga formă de undă a semnalului de intrare și nu doar o parte din acesta.


Note:

Desigur, intrebarea naturala care urmeaza este: "Ce alte clase de operare exista?" Acesta ar fi un timp excelent pentru a examina functiile Class-B (push-pull) si Class-C daca timpul permite.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →