Circuito ultra simple (2 resistencias, 1 voltaje, 1 corriente): las leyes de Kirchhoff no dan la solución; Superposición, pero ¿cómo?

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Estoy haciendo un curso sobre "Introducción a la electrónica" en Coursera, ya que la electrónica siempre fue mi punto débil.

Ahora analizamos los transistores npn y he simplificado el diagrama del circuito (ver más abajo) donde se supone que debo resolver para VB. Me siento muy avergonzado de preguntar esto pero quiero entender esto ...

Dado son Rb1 = 15000, Rb2 = 82000, Vcc = 15 y IB = 40 mA

Mi idea fue hacer un KVL y un KCL y se me ocurrieron estas ecuaciones: $$ V_ {cc} - I_ {b2} R_ {b2} -I_ {b1} R_ {b1} = 0 \\ I_ {b2} - I_ {b1} = I_ {b} \\ y \\ V_ {b} = V_ {cc} - I_ {b2} R_ {b2} $$

y esto se convierte en

$$ I_ {b2} R_ {b2} + I_ {b1} R_ {b1} = V_ {cc} \\ - I_ {b1} + I_ {b2} = I_ {b} $$ $$ \ pmatrix { R_ {b2} & R_ {b1} \ cr - 1 & 1} \ pmatrix {I_ {b1} \ cr I_ {b2}} = \ pmatrix {15 \ cr 0.04} $$

Cuando resuelvo esto para IB1, IB2 obtengo 0.04 mA y 15 mA. Esto me da VB = VCC-IB2 * RB2 = 14.5055 V

... que incorrecto !! :-(

La sugerencia de la solución es utilizar la superposición.

Mis dos preguntas: 1. ¿Qué hay de malo con mi solución? 2. ¿Cómo voy con una superposición?

EDITAR: anuncio 2: después de pensar un poco más: ¿puede la superposición en este caso significar que

a) tener un circuito sin IB.

Y

b) un circuito con la tensión ajustada a tierra. Así obtengo RB1 y RB2 en paralelo?

    
pregunta Andreas K.

1 respuesta

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Tu KVL se ve así: $$ I_ {b2} * R_ {b2} + I_ {b1} * R_ {b1} = V_ {cc} \\ - I_ {b1} + I_ {b2} = I_ {b} $$

Y si conectamos los números a WolframAlpha

enlace

Obtenemos

\ $ I_ {b1} = -33.66mA \ $ y \ $ I_ {B2} = 6.34mA \ $ y \ $ Vb = 15V - 82k \ Omega \ cdot 6.34mA = - 504.8V \ $

Ahora podemos probar la superposición

Primero elimino la fuente actual, así que nos quedamos con esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El voltaje de salida del divisor de voltaje es:

$$ V_B '= Vcc * \ frac {R_1} {R_2 + R1} = 2.319V $$

A continuación, estamos cortando la fuente de voltaje, así que nos quedamos con esto:

simular este circuito

Por lo tanto, \ $ V_B '' = - R_1 || R_2 * I_B = -507.21V \ $

Y finalmente

$$ V_B = V_B '+ V_B' '= 2.319V + (-507.21V) = -504.8V $$

Y hemos terminado.

Como puede ver, hay algún problema con su circuito equivalente.

Sospecho que \ $ I_B \ $ (base actual) es igual a \ $ 40 \ mu A \ $ (no \ $ 40mA \ $) y en este caso \ $ V_b = 1.812V \ $ parece razonable.

Intenta mostrarnos el circuito original.

    
respondido por el G36

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