Problem z tranzystorem

[eppe]

Cześć. Projektowałem układ z tranzystorem BC548B i pomiary znacznie odbiegają od obliczonych wartości. Założenia:  Prąd kolektora 100mA a mierzony to 50mA oraz wyliczony prąd bazy jest od 0,26 do 0,8mA a jest od 23 do 17 mA. O co może chodzić?  W załączniku dodaje schemat.  

Edytowano Grudzień 26, 2021 przez eppe

[Gieneq]

@eppe To nie jest takie proste  

Pierwsza sprawa - na złączu CE tranzystora jest spadek napięcia wynikający z jego oporu w stanie zatkanym/aktywnym i stanach pośrednich.

• Czyli, jak jest zatkany (nie płynie IC) to opór jest bardzo duży, a spadek napięcia też bardzo duży. Prąd IC nie płynie czyli nie ma spadku na R2 i całe napięcie odkłada się na R2. Ale 
• Gdy jest otwarty to opór spada, płynie większy prąd i na tranzystorze odkłada się mniejsze napięcie, a rolę ogranicznika prądu może odgrywać rezystor przy kolektorze (no i przy emiterze też jeżeli jest).

Ciebie raczej interesuje coś pomiędzy czyli stan obszar liniowy - tu kręcąc prądem bazy kręcisz prądem kolektora. Zaraz wyjaśni się co to te liniowe.

Druga sprawa - ten układ (elementy dodane do tranzystora) są bardzo zależne od bety, dlatego nie jesteś w stanie przewidzieć jaką ma wartość.

Najłatwiej wyjść od wzorów opisujących napięcia i wyznaczyć tzw krzywą obciążenia. Sięgamy więc po dokumentację, ale nie tą z pierwszego wyniku googla tylko tą z drugiego... ma lepsze obrazki. Albo ten od sparkfuna, ma w ogóle super wykres IC(UCE) dla większych napięć. Niestety trzeba czasem poszukać, bo różni producenci zwracają uwagę na różne szczegóły.

I wyznaczamy wzory dla napięcia UCE i prądu IC:

Stąd wyznaczamy tzw. krzywą obciążenia - jest to po prostu wykres tego jak zmiana się UCE, IB i IC dla wybranego oporu RC, który jest funkcją liniową y = ax + b - czyli jak wyznaczysz 2 punkty to rysujesz pomiędzy nimi kreskę i gotowe  to jest to liniowe:

Z tego widzimy, że regulując prąd bazy IB zmieniamy zarówno IC jak i UCE - IB rośnie, IC rośnie i UCE spada (bo jest mniejszy opór i większy przepływ prądu IC). Jak odczytać IC, UCE? Rysujesz kropkę tam gdzie masz swój prąd bazy IB i prowadzisz proste:

Czyli gdy podasz IB = 200uA to uzyskasz przy podłączonym R2 = 80R IC około 48mA i spadek napięcia na złączy CE 4V. Stąd możesz obliczyć moc i sprawdzić czy tranzystor będzie się grzać  

To jeszcze jedna sprawa, jak bardzo możemy sobie kręcić naszym IB? Nie radzę dochodzić do przegięć i zbyt plisko osi poziomek (prąd IC = 0mA) bo tam jest nieliniowość. Więc jakbyś chciał zrobić prosty wzmacniacz to najlepiej ustawić się gdzieś w środku.

To jeszcze sprawa IB i tu aj znowu problemy  Bo jak popatrzysz to IB zalezy od UBE... Nie taka tragedia, bo UBE zmiania się w małym zakresie jakoś 0.5-0.7V ale to zawsze coś. Tu trzeba odkopać wykres UBE(IC) charakterystyki przejściowej, która a szczęście jest w tym pdf od sparkfuna:

UVE 5V  cóż, nie da się mieć wszystkiego. Możesz powtórzyć poprzednie obliczenia dla 5V. Zaznaczamy nasz prąd IB = 200uA i wychodzi UBE = 0.6V.

Podstawiamy do wzoru i wychodzi R2 = 37k.

Zdaję sobie sprawę, że temat jest trudny, mam nadzieję, że ktoś z tego jeszcze skorzysta. To o co pytasz daleko wykracza poza kurs, bo jest to dziedzina analogowa, która nie jest tak potrzebna. Teraz coraz więcej urządzeń pracuje tylko w obszarze nasycenia/odcięcia dlatego, że jest to wydajniejsze. Obszar liniowy to taki jakby regulowany rezystor - coś się grzeje, są straty.

Jeżeli czujesz się na siłach  to zapoznaj się z pdfem - przedrukiem strony, która poszła już o archiwum.

ea_elportal_tranzystory_bjt.pdf

 

 

 

 

[eppe]

Dzięki? Tranzystory to naprawdę obszerny temat!

[Gieneq]

@eppe Niestety  albo stety  zalezy jak na to spojrzeć. 

Na ten moment polecam Ci eksperymenty. Spróbuj odtworzyć charakterystyki w nocie katalogowej. Reguluj prąd bazy i sprawdzaj prąd kolektora, napięcie UCE itp. To pomoże Ci zrozumieć jak to działa. A na wnikliwe obliczenia przyjdzie czas  

[eppe]

3 godziny temu, Gieneq napisał:

UVE

@Gieneq Co to jest? Napięcie Baza emiter? Sorry za głupie pytanie

Edytowano Grudzień 27, 2021 przez eppe

[Gieneq]

@eppe Miało być U_CE czyli napięcie które jest związane bezpośrednio z prądem kolektora i tzw. rezystancją kanału.

[eppe]

@Gieneq Czy mógłbym prosić o jakiś przykład układu z tranzystorem bo trochę mnie to przerosło? 

 

[farmaceuta]

Np. takie cos..

Tylko w tym przypadku nie ma ograniczenia pradu dla buzzera

[Gieneq]

Kiedyś w tym temacie coś więcej pisałem, możesz przejrzeć: 

A zrób tak jak masz w kursie - tam masz pomiar prądu i napięcia w tranzystorze. Weź zbuduj układ, nawet taki jaki masz narysowany z potencjometrem na bazie i reguluj prąd bazy do powiedzmy 2mA. Jeżeli masz 1 miernik to będzie sporo pracy  mierz prąd, mierz napięcie i zapisuj w tabelce.

Do pomiaru będziesz miał prądu: IB, IC, IE jest bliskie IC ale jest to suma IC + IB, oraz napięcia: UBE nie większe niż 0,7V, U_CE od 0 do napięcia zasilania oznaczanego jako U_CC. Nie radzę robić na tym etapie dzielnika napięcia z potencjometru przy bazie tylko zwykły rezystor regulowany z 2 nóżek potencjometru i ewentualnie dodatkowy rezystor w szeregu.

 

[eppe]

4 godziny temu, Gieneq napisał:

 

 

Skąd wzięło się to 10 do potęgi 6@Gieneq

[Gieneq]

@eppe uA (mikroamper) chcę zamienić na amper, jest to 10 do potęgi -6 A,  więc dzieląc 1/10^-6 uzyskuję 10⁶

[eppe]

@farmaceuta R1= 21,5KΩ ?

[farmaceuta]

2 minuty temu, eppe napisał:

@farmaceuta R1= 21,5KΩ ?

To juz zalezy jaki prad chcesz puscic przez tranzystor i jakiego tranzystora uzywasz...

[eppe]

@farmaceuta Prąd 200µA i tranzystor BC548

Edytowano Grudzień 27, 2021 przez eppe

[farmaceuta]

Tak...R1 = 21.5k, ale prad wyjsciowy  bedzie rozny przy takim pradzie bazy(200uA) dla roznych typow tranzystorow...to juz trzeba sprawdzac dla konkretnego tranzystora w dokumentacji...nie martw sie..tez raczkuje w tych tematach..