Scusate.. sono un appassionato studioso del corso di elettronica di UNIPD ( sto sostenendo l'esame per la seconda volta DOPO AVER RIFIUTATO ->
l'orgoglio voleva la sua parte) Dopo tanti indottrinamenti su BJT e MOSFET ho capito una cosa: che non so assolutamente che diavolo di parametri osservare per crearmi il mio bell'amplificatore: QUEL DANNATISSIMO beta f o guadagno di corrente a emettitore o base comune ecc.. con cui mi fanno fare TUTTI gli esercizi ovviamente non si trova e MI DICONO TUTTI CHE anche se c'è, non è un parametro reale utilizzabile ... ma allora se io voglio trovare il mio bel punto di lavoro ( o di riposo=) ) della rete ed il guadagno ai grandi segnali e ai piccoli segnali in AC ditemi come devo fare e quali parametri contano VERAMENTE! non pretendo un corso sul mosfet o sul bjt : ho studiato la teoria alla grande ... voglio sapere IN PRATICA cosa devo chiedere al mio commerciante ( che ancora non è mio e ancora non conosco)? 'Zie
Dal poco che ne ho capito io, per trovare il punto di riposo dell'amplificatore a bjt l'importante e' che invece di fissare la Ib per avere una determinata Ic, quindi sperando in un ben preciso beta, bisogna fissare Vb per avere una certa Ic, e dato che Vbe e' un parametro piuttosto stabile non rischi che da un bjt all'altro si sposti notevolmente il punto di riposo!
Spero di non aver scritto troppe cavolate, e se lo fatto chiedo scusa!
Come ha detto Francesco la cosa piu' semplice per stabilire il punto di riposo e' la retroazione sulla Vbe. Il beta a questo punto conta relativamente, e determina solo l'ordine di grandezza della corrente di base... dal punto di vista pratico conta invece la temperatura come per un qualsiasi diodo, questa puo' anche portare il transistor alla distruzione per valanga termica (se non adeguatamente contrastata).
Di solito le prime due cose che si guardano sono la Vce max e la Ic max, poi in base all'applicazione si valuta la potenza da dissipare e quindi si guarda la max potenza dissipabile da quello specifico transistor (puo' essere piu' o meno comodo sceglire un certo tipo di contenitore come TO3, TO220 ecc), e ci si deve assicurare che il componente possa funzionare alla frequenza che ci interessa... nel caso dell'audio credo che anche il piu' disgraziato dei bjt di potenza tiri almeno i 300kHz. Il beta infine serve per valutare a spanne la necessita' di pilotaggio in corrente di cui avra' bisogno il nostro finale. Lavorando vicino ai limiti dell' interdizione/saturazione e' utile considerare il valore della Vce sat.
"InuY4sha" wrote in news:TMrVc.128044$ snipped-for-privacy@news3.tin.it:
hai provato a leggere un datasheet? (BTW, la lettura dei datasheet (e dei manuali) è una delle cosa basilari che si fanno fare agli "aspiranti" periti).
La maggior parte delle informazioni (beta o HFE, parametri h per i piccoli segnali, etc) ci sono, sia come absolute ratings che per uno specifico punto di lavoro. A volte ci sono anche le famiglie di curve cosi come si vede sui libri di scuola.
Mi puoi fare uno schema tipo con fidocad per farmi capire cosa intendi per retroazionare Vbe... non è che non sappia cosa vuol dire retroazione ma nn capisco come implementarla.. e non vorrei farmi strane idee..
Ma il breakdown a valanga avviene solo alla giunzione base-collettore che è polarizzata in inversa... Quindi dovrei vedere nel datasheet il grafico del breakdown in funzione di temperatura e voltaggio Vbc (base-collettore), corretto?
poi
Ok allora, prima imposto Vbe con la retroazione quindi posso trovarmi Ic che deve essere < di Icmax; con questa mi calcolo la caduta di tensione dall'alimentazione e posso quindi assicurarmi che la Vce sia minore della massima
Motivo della scelta ? Sempre in funzione di dissipare calore ( ovvero x evitare il breakdown) ?
e ci si deve assicurare che il componente possa funzionare alla
Quindi l'amplificazione delle frequenze audio è assicurata da qualunque BJT (c'è nel datasheet il diagramma di bode vero?)
Il beta infine serve
Quindi dopo aver constatato che la corrente Vbe si mantiene intorno ai classici 0,7 volt posso tranquillamente occuparmi della Ib e usare il beta per valutare la Ic max con il beta ? E devo sempre accertarmi di restare in attiva diretta e non sforare la Vce sat
Mi scuso x l'incompetenza ma NON ho mai costruito niente e sono sempre nell'incertezza se perndere e smanettare o aspettare che qualcuno mi illumini..
Parlo semplicemente della resistenza di emettitore. Siccome e' attraversata dalla Ic ai suoi capi si forma una cdt che influisce direttamente sulla tensione Vbe. In pratica una volta che sia data una certa tensione sulla base, il transistor raggiunge un punto di equilibrio tale per cui la Ic circolante produce una cdt sulla Re tale da ottenere quei 0,7V circa di Vbe. Se la Ic aumenta la cdt aumenta e la Vbe diminuisce riducendo la conduzione (e viceversa naturalmente). Il beta conta relativamente poco in questo caso, perche' quello che cambia a parita' di punto di equilibrio e' solo la corrente assorbita dalla base per raggiungerlo, un transistor con alto beta richiedra' a pari condizioni di uscita una corrente di base molto minore, anzi, in un circuito cosi' retroazionato si potranno anche montare transistor diversi con la quasi certezza che tutti si porteranno a lavorare nel punto voluto.
Speta un momento, ho parlato di valanga termica non di breakdown in polarizzazione inversa (a meno che i ricordi non mi tradiscano;) Quello che intendo e' che la variazione della temperatura fa variare la Vbe propria del transistor di quei 5mV per ogni grado centigrado circa, e quindi all'aumentare di 10 gradi di temperatura la Vbe scende di 50mV, questo vuol dire che il transistor con pari Vb applicata conduce di piu', e quindi dissipa di piu', la Vbe scende ancora e cosi' via. Quando ci sono forti dissipazioni in gioco questa cosa va compensata (o comunque va considerata), per esempio nella rete di polarizzazione dei finali audio di solito c'e' un transistor accoppiato termicamente con i finali stessi, che ne riduce la polarizzazione proporzionalmente all'aumento della temperatura in modo da mantenere costante la corrente di riposo... mi ricordo ancora due miei transistor diventati viola... non ci avevo messo neppure la Re, per cui peggio di cosi' non potevo fare;)
Uhm... personalmente preferisco scegliere innanzitutto la Ic, poi la Re tale da far cadere circa 1V (o meno se l'alimentazione e' particolarmante bassa) con quella Ic, in base dovro' fornire una Vb pari a Vre+Vbe tramite una rete di polarizzazione. Conoscendo il beta calcolero' detta rete in modo tale da non essere troppo caricata dal transistor, per esempio un partitore con una corrente 10 o 20 volte maggiore della Ib. Ora il punto di lavoro e' fissato, e che sul collettore ci sia oppure no un carico la Ic sara' quella che volevamo all'inizio. A questo punto scelgo la Rc in modo tale da avere sul collettore la tensione di riposo voluta (Vcc-Rc*Ic). La dissipazione del transistor sara' data da Vce*Ic e la dinamica della tensione di uscita sul collettore andra' da circa Vcc (transistor interdetto) a circa Vcc-Vcesat-Vre... ma per evitare distorsioni varie e' meglio stare molto al di sotto di questi valori... che so, se alimento il tutto a 12V non tirerei fuori piu' di 4Vpp.
Comunque l'esempio che ho fatto riguarda un semplice emettitore comune per piccoli segnali, se si parla di finali il discorso cambia un po', anche perche' la retroazione presa dalla tensione di uscita va ad influire sull'intera catena preamplificazione/piloti/finali, per cui i limiti dell'uscita possono avvicinarsi molto di piu' alla Vcc... direi quasi arrivare a coincidere (a meno delle Vce sat dei finali stessi).
Direi di praticita' nel montaggio... alcuni contenitori richiedono forature piu' brigose;)
Direi di si, tenendo conto che di solito i transistor di potenza (alta Ic max e alta potenza dissipabile) tendono ad avere un beta, una Vce max e una frequenza di taglio piu' bassi rispetto a quelli di media potenza o per piccoli segnali, per cui vanno in pratica sempre aggiunti degli stadi pilota di media potenza (per esempio in configurazione darlington).
"InuY4sha" wrote in news:CEDVc.165705$ snipped-for-privacy@news4.tin.it:
più che drastico, realistico: il negoziante, con tutta la buona volontà, non può sapere tutti i vincoli di progetto che hai in testa. Altrimenti sarebbe come andare dal negoziante e dire "che mi fai il progetto?".
Considera anche un altro aspetto: la scelta è un "trade off". Magari esiste un bellissimo transistor che rispecchia in pieno le caratteristiche richieste per il tuo circuito, peccato che il negoziante non ce l'ha e ordinare il pezzo singolo non è conveniente. Però è disponibile qualcosa di simile. Che fai? Rinunci o prendi in esame le caratteristiche e vedi se ti va bene ugualmente?
Beh, dividili in tre categorie: gli "absolute ratings", sono i parametri da non superare pena la vita del componente ;-) Ovvio che una delle prime cose che guardi è questa. Da gli altri parametri può dipendere il miglior/peggior funzionamento, ma se il transistor non ha "absolute ratings" adeguati aspettai il fil di fumo ;-)
Poi le caratteristiche statiche o in continua (ti serviranno per la rete di polarizzazione), es la HFE (nota le lettere maiuscole, per distinguerla da hfe)
Infine le caratteristiche dinamiche (small signals) ad esempio i parametri 'h' in bassa frequenza, oppure i parametri del modello di Giacoletto, o in applicazioni RF i parametri S.
A volte ci sono anche i grafici, sia le famiglie di curve tradizionali come la caratteristica di uscita, sia grafici che mettono in relazioni i parametri di modellazione con il punto di riposo scelto.
La scelta del punto di riposo è la prima cosa che fai: tipicamente ti metti al centro delle caratteristiche di uscita (in modo da poter sfruttare tutta la dinamica del transistor) ma non è detto, in altre applicazioni potresti cercare un punto di riposo per minimizzare/massimizzare un parametro essenziale (ad esempio la cifra di rumore).
On Fri, 20 Aug 2004 18:53:39 GMT, "InuY4sha" wrote:
Ciao Nesun hobbista serio si fiderebbe del valore del beta (o hfe) per deetrminare il punto di lavoro di un transistor. Ti aggiungo una mia relazione che dovrebbe darti qualche indicazione in proposito.
Ciao Giorgio [FIDOCAD] MC 30 105 0 0 040 MC 55 95 1 0 080 MC 55 55 1 0 080 MC 30 55 1 0 080 LI 30 65 30 95 LI 30 80 40 80 LI 55 65 55 75 LI 30 105 85 105 LI 30 55 85 55 SA 30 80 SA 55 105 SA 30 105 SA 55 55 TY 20 95 5 3 0 0 0 * R2 TY 60 95 5 3 0 0 0 * Re TY 60 70 5 3 0 0 0 * Vc TY 60 60 5 3 0 0 0 * Rc TY 20 60 5 3 0 0 0 * R1 TY 45 65 5 3 0 0 0 * Ic TY 45 90 5 3 0 0 0 * Ie TY 20 75 5 3 0 0 0 * Vb PP 40 81 40 79 44 80 PP 54 65 56 65 55 69 TY 40 75 5 3 0 0 0 * Ib TY 20 65 5 3 0 0 0 * I1 TY 20 85 5 3 0 0 0 * I2 PP 29 70 31 70 30 74 PP 29 85 31 85 30 89 MC 30 95 1 0 080 MC 85 85 0 0 450 LI 75 80 75 105 LI 75 55 75 65 TY 70 75 5 3 0 0 0 * Vcc LI 85 55 85 85 TY 90 90 5 3 0 0 0 * + Vcc SA 55 75 LI 55 95 55 85 PP 54 90 56 90 55 94 SA 55 85 TY 55 80 5 3 0 0 0 * e TY 55 85 5 3 0 0 0 * Ve TY 55 75 5 3 0 0 0 * c TY 45 80 5 3 0 0 0 * b MC 40 80 0 0 280 TY 10 120 8 5 0 0 0 * Usando solo le leggi di Ohm e di Kirkhoff TY 10 130 8 5 0 0 0 * trovare tutte le tensioni e correnti TY 15 145 8 5 0 0 0 * Vb,Ve,I1,I2,Ib,Ie ,Ve,Vc, Ie ,Ic TY 25 40 8 5 0 0 0 * Ve=Vb-0.6(volt) TY 10 40 8 5 0 0 0 * 2) TY 25 30 8 5 0 0 0 * Ib =0 TY 10 30 8 5 0 0 0 * 1) TY 5 20 8 5 0 0 0 * (virtu' del transistor ideale) TY 10 5 8 5 0 0 0 * Regole TY 15 195 5 3 0 0 0 * I2=Vcc/(R1+R2) TY 95 185 5 3 0 0 0 * ma Ib=0 per cui I2=I1 TY 5 195 5 3 0 0 0 * I1= TY 5 205 4 3 0 0 0 * V1=I1*R2 TY 10 165 4 3 0 0 0 * Mettiamo qualche numero per chiarezza TY 25 175 4 3 0 0 0 * V TY 10 240 4 3 0 0 0 * Questa Ic passando in Rc prvoca una cadura di tensione TY 10 250 4 3 0 0 0 * Ic*Rc=2*3k= 6V TY 70 250 4 3 0 0 0 * Che si sottrae alla tensione di alimantazione TY 10 260 4 3 0 0 0 * Sul collettore quindi resta Vb-Rc*Ic TY 140 260 4 3 0 0 0 * Vc=12-6=6V TY 145 175 4 3 0 0 0 * Rc=3k TY 100 175 4 3 0 0 0 * Re=500 ohm TY 65 175 4 3 0 0 0 * R2=1.6k TY 35 175 4 3 0 0 0 * R1=10.4k TY 5 185 5 3 0 0 0 * Primo suggerimento I1=Ib+I2 TY 80 195 4 3 0 0 0 * 12/(10.4+1.6)= 1ma TY 70 195 4 3 0 0 0 * I1= TY 55 205 4 3 0 0 0 * V1= TY 65 205 4 3 0 0 0 * 1*1.6k=1.6V TY 115 215 4 3 0 0 0 * Ie=Ve/Re)=1/500 =2 mA TY 60 215 4 3 0 0 0 * Ve =V1-0.6 =1V TY 5 215 4 3 0 0 0 * Ve=Vb-0.6 TY 40 215 4 3 0 0 0 * Vb=V1 TY 10 275 5 3 0 0 0 * Montando un transistor con questo circuito le misure TY 10 285 5 3 0 0 0 * le misure confermeranno l'esattezza dei calcoli TY 35 225 4 3 0 0 0 * Il transistor e' un nodo ,per cui Ie=Ib+Ic TY 30 235 4 3 0 0 0 * Ma essendp Ib=0 Ic=Ie TY 10 310 5 3 0 0 0 * con lo stesso procedimento usato si puo' calcolre il guadagno TY 10 320 5 3 0 0 0 * basta cambiare la regola 2) in vb=ve TY 10 340 5 3 0 0 0 * e' identic a quella che troveremo sull'emitter TY 5 330 5 3 0 0 0 * Ossia la tensione alternata che riusciamo a imporre sulla TY 10 355 5 3 0 0 0 * Immaginato di mettereuna tensiona alternata d 1 vpp sulla base TY 10 365 5 3 0 0 0 * la ritroveremo sull'emitter e quindi scarrera' una corrente TY 15 385 5 3 0 0 0 * creando un caduta (alternata ) Rc* ie che sara' la tensione di uscita TY 15 395 5 3 0 0 0 * Il guadagno vc/ve sara' quindi vu/vi =Rc*ie/Re*ie TY 15 405 5 3 0 0 0 * ossia gudagno in tensione = Rc/Re TY 170 355 5 3 0 0 0 * (vi) TY 10 375 5 3 0 0 0 * ie= TY 20 375 5 3 0 0 0 * vb/Re che passera' inevitabilmenre anche in Rc TY 5 175 4 3 0 0 0 * Vcc=12V LI 15 80 15 90 LI 15 95 15 105 TY 5 90 4 3 0 0 0 * V1 TY 105 235 5 3 0 0 0 * Ic=2 mA TY 10 300 5 3 0 0 0 * Questo circuito e' un amplificatore
Ok quello che dici è perfetto : il beta o hfe non han significato, ma nel tuo svolgimento hai utilizzato un BJT ideale che quindi non è secondo me quello che effettivamente accade nella realtà... Cioè Ib =\= 0 e Vbe non è necessariamente 0,6 o 0,7 .... temperatura e altre cose possono cambiare le condizioni di funzionamento e quindi il guadagno.. Da quanto ho realizzato : SUPPONENDO di essere interessati ad una amplificazione audio
1) Si determina il punto di lavoro con una rete di polarizzazione del tipo da te rappresentato inserendo i valori di resistenza in modo da mantenere i parametri entro i limiti imposti dagli "absolute ratings" (grazie Alex)
2) Si cerca inoltre che il punto di lavoro permetta una Ic intermedia tra la minima e la massima OVVERO ci si mantiene in mezzo tra i seguenti due valori : Vce max ( quella massima oltre la quale la giunzione BC si disintegra x il breakdown) Vce sat ( quella minima sotto la quale entrambe le giunzioni entrano in attiva diretta e il transistor quindi in saturazione)
3) Si va a vedere la dissipazione di potenza per capire la temperatura a cui si porta il transistor e quindi con la nuova temperatura si controlla nel datasheet il nuovo regime di funzionamento (E qui se non ho capito male retroazionando la resistenza all'emettitore come mi sembra tu abbia fatto nel tuo schema, si ottiene una buona stabilità, ma devo capacitarmene con delle prove)
4) Si valuta il guadagno ai piccoli segnali : qua non so + esattamente come : a tuo avviso basta sempre applicare le leggi di kirkhoff, mentre per esempio nel mio libro di testo (introduction to electronic circuit design di ghausi e spencer) si definisce un circuito equivalente ai piccoli segnali del quale si calcola un parametro gm e la resistenza interna al BJT ( Rpi greco) con cui si eseguono i calcoli; e poi c'è invece quell' hfe che è supposto essere il guadagno ai piccoli segnali... Insomma qui c'è un po di confusione.
Un'altra cosa.. nel tuo circuito se volessi applicare una fonte di tensione alternata dove la metteresti ? in parallelo a R2, non in serie, altrimenti se fosse in serie R2 tenderebbe a smorzarne l'effetto giusto?
Ciao Ti ringrazio per aver letto il mio gigamessaggio, cosa che forse nessun altro ha mai fatto !!!!!!!!
Comunque e' detto chiaramente che si parla di TRANSISTOR,non di fet o altro . Le leggi che ho citato sono unicamente per semplificare i calcoli, e se si usa un minimo di buon senso nei dimensionamenti, sono praticamente corrette anche in realta', come puoi facilmente provare.
Immagina di applicare 1 Volt alternato fra base e massa ; questo, come alternata ,te lo ritrovi paripari sull'emitter(solo in DC cadono 0.6V !!),quindi la corrente alternata e' Vb/Re ,che passando nella Rc (e' la stessa corrente, essendo Ib =0 anche per le alternate )provoca una caduta (Vb/Re)*Rc ,che e' la tensione di uscita,per cui il guadagno in tensione e' tensione di uscita diviso tensione di ingresso, ossia (-(Vb/Re)*Rc)/Vb =-Rc/Re E se guardi bene i sensi torna anche il perche' della inversione.
Come raccontano tutti i sacri testi !!!!!!!
Non mi sembra,comunque sono qui volentieri per spiegazioni e discussioni.
Certamente e disaccoppiata con un C opportuno. Le altre tue considerazioni , mi sembrano corrette.
Ti ringrazio ancora per la pazienza di aver letto tutto il ..pistolotto.
Se per caso ti interessa, con gli stessi sistemi , ho fatto un altro pistolotto sul dimensionamento degli OPAMP.
In data Mon, 23 Aug 2004 08:06:26 GMT, InuY4sha ha scritto:
Eh eh eh...E' per questo che Giorgio ha usato quella configurazione :)
Se guardi bene il circuito, ti convincerai che il guadagno è praticamente Rc/Re *indipendentemente* dalle variazioni dei parametri del transistor. Questo, infatti, è lo scopo della retroazione, e quello è uno stadio retroazionato.
Quello che si chiede al transistor, tutto sommato, è di avere un beta sufficientemente alto da poter trascurare la corrente in base o - il che è lo stesso - Ic = Ie, che poi sono le formule che ha usato Giorgio.
Tanto per curiosità, ti faccio notare che il principio su cui si basa questa configurazione è molto simile a quello che si fa con gli OpAmp, che hanno un guadagno "enorme", che viene "domato" e "reso sicuro" da una rete passiva di reazione.
In data Fri, 20 Aug 2004 19:32:20 GMT, Francesco ha scritto:
No Franz, questo è terribile! Ciò che determina la Ic è la relazione
*esponenziale* con Vbe...Il che vuol dire che una variazione "minima" della Vbe si tramuta in una "grande" di Ic...Senza contare la difficoltà tecnica di imporre una tensione precisa...No no, il metodo giusto è cercare di imporre una coppia Ic, Vce partendo dai dati del transistor (tipo orientarti sui beta che ti interessano) e poi agendo con circuiti di polarizzazione "furbi".
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