Problema al analizar el circuito del transistor

Normalmente, un circuito como este realmente debería tener una consideración cuidadosa. Pero menos aún, siempre que algunos de los dados. Estoy un poco preocupado por su valor para \ $ R_4 \ $, solo porque el editor de esquemas usa ese valor como predeterminado y no estoy seguro de que haya intentado ese valor. \ $ R_3 \ $ también parece un poco extraño. Pero vamos con eso:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Creo que puedes ver que casi todo enciende el valor de \ $ V_x \ $. Así que hagamos un análisis nodal y busquemos su valor:

$$ \ begin {align *} \ frac {V_x} {R_2} + \ frac {V_x} {R_3} + \ frac {V_x} {R_4} + I_ {B_1} & = \ frac {600 \: \ textrm {mV}} {R_2} + \ frac {20 \: \ textrm {V}} {R_3} + \ frac {V_x-1 \: \ textrm {V}} {R_4} \\   \\ V_x \ cdot \ left (\ frac {1} {R_2} + \ frac {1} {R_3} \ right) + I_ {B_1} & = \ frac {600 \: \ textrm {mV}} {R_2} + \ frac {20 \: \ textrm {V}} {R_3} - \ frac {1 \: \ textrm {V}} {R_4} \\   \\ V_x & \ approx 12 \: \ textrm {V} - 755 \ cdot I_ {B_1} \ end {align *} $$

Hmm. No sabemos \ $ I_ {B_1} \ $. Así que vamos a reagrupar un poco.

Usted sabe que \ $ Q_3 \ $ tiene \ $ \ beta = 50 \ $ y que su colector actual debe incluir \ $ I_ {R_4} \ $ y la corriente base de \ $ Q_2 \ $. Esto debe ser más que \ $ 10 \: \ textrm {mA} \ $. De ello se deduce que \ $ I_ {B_3} \ ge 200 \: \ mu \ textrm {A} \ $. Entonces, usted sabe que \ $ I_ {R_2} \ ge 260 \: \ mu \ textrm {A} \ $ y por lo tanto también que \ $ V_x \ ge 9.18 \: \ textrm {V} \ $.

También sabe que \ $ R_3 \ $ debe incluir \ $ I_ {R_2} \ $, \ $ I_ {R_4} \ $ y \ $ Q_1 \ $ 'base actual. Entonces \ $ I_ {R_3} \ ge 10.26 \: \ textrm {mA} \ $ y por lo tanto \ $ V_x \ le 12.07 \: \ textrm {V} \ $.

Así que ahora podemos al menos decir esto:

$$ \ begin {align *} 9.18 \: \ textrm {V} \ le \ left (V_x \ approx 12 \: \ textrm {V} - 755 \ cdot I_x \ right) \ le 12.07 \: \ textrm {V} \ end {align *} $$

Gracias por hacer preguntas sobre esto. Aquí están mis adiciones. He agregado el \ $ I_ {B_1} = I_x \ $ actual al esquema. (Esto debe devolverse al recopilador de \ $ Q_3 \ $ a través de la base de \ $ Q_2 \ $, ya que tanto \ $ Q_1 \ $ como \ $ Q_2 \ $ comparten el mismo valor \ $ \ beta = 100 \ $. )

Así que tenemos la ecuación anterior. Pero lo que falta es el valor de \ $ I_x \ $.

\ $ I_x \ $ se agrega a \ $ 10 \: \ textrm {mA} \ $ from \ $ R_4 \ $, de modo que la corriente del colector de \ $ Q_3 \ $ aumenta en esa cantidad. Esto significa que la corriente base para \ $ Q_3 \ $ aumenta en \ $ \ tfrac {1} {50} \ $ de eso. Así que podemos configurar esto:

$$ \ begin {align *} V_x = 12 - 755 \ cdot I_x & = 600 \: \ textrm {mV} + \ left (60 \: \ mu \ textrm {A} + \ frac {10 \: \ textrm {mA}} {50} + \ frac {I_x} {50} \ right) \ cdot R_2 \\  \\ 12 - 755 \ cdot I_x & = 600 \: \ textrm {mV} + \ left (260 \: \ mu \ textrm {A} + \ frac {I_x} {50} \ right) \ cdot R_2 \\  \\ I_x & \ approx 2 \: \ textrm {mA} \ end {align *} $$

A partir de esto, ahora podemos estimar \ $ V_x \ approx 10.5 \: \ textrm {V} \ $ y luego \ $ V \ approx 10 \: \ textrm {V} \ $.

Gracias por hacer preguntas adicionales. Me ayudó agregar mi propio pensamiento adicional a esto y proporcionar lo que creo que ahora es una respuesta más completa a tu pregunta.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esta es una manera simple con 2 pasos

Puedes comenzar ignorando las corrientes de base de T1 / T2 y ver si son importantes.

Primero, encuentre el voltaje Vx en la unión de las tres resistencias (que es V + 0.5V asumiendo una carga a tierra). Se escribe la ecuación para Ib3 como una función de Vx por inspección.

Ic3 = \ $ \ beta_3 \ $ * Ib3, que le da Ic3 como una función de Vx.

Ahora puedes encontrar Vx como una función de IC3 usando KVL, que te da dos ecuaciones en dos incógnitas, luego resuelve para Vx / Ic. Si Ic < = 10mA, entonces no necesita preocuparse por las corrientes de base.

Si es más de 10 mA, simplemente reemplace las bases del transistor T1 / T2 con una fuente de voltaje de 1 V y repita (o haga esto a la inversa, dependiendo de lo que considere probable).