¿Cómo calculo realmente estas resistencias?

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Estoy aprendiendo sobre esto.

Me gustaría centrarme en este circuito

Estoy tratando de calcular R10 y R11.

Quiero Ic = 10 mA. El transistor es 2N2222A.

Este es un amplificador. Si entendiera cómo funcionan los amplificadores, quiero que Vc esté en el medio del riel, para que el amplificador tenga la máxima oscilación de salida. El circuito se alimenta con una batería de 9 V, por lo que la mitad del riel = Vc = 4.5 V

Entonces, he calculado Rc como:

\ $ R_C = \ frac {V_ {CC} - V_ {CE}} {I_C} \ $

\ $ R_C = \ frac {9 - 4,5} {10 \ times 10 ^ {- 3}} \ $

\ $ R_C = 450 \ $ ohms.

He calculado Ib así:

\ $ I_C = \ beta I_B \ $

\ $ \ beta = 225 \ $ para 10 mA

entonces,

\ $ I_ {B} = 44,44 \ thinspace \ mu A \ $

Por lo tanto,

\ $ R_B = \ frac {V_ {CC} - V_ {BE}} {I_B} \ $

\ $ R_B = \ frac {9 - 0,7} {44,4444 \ veces 10 ^ {- 6}} \ $

\ $ R_B = 186,750 \ $ ohms.

El problema es: cuando lo coloco en el simulador, me da un Vc igual a 4.24V, casi en el medio del riel, pero no exactamente, y lo peor es que el simulador me da un Vbe = 0.562V .

Por lo que sé, este transistor de silicio necesitará 0.7V para funcionar y el valor del simulador no muestra que todo funcionará como se esperaba.

¿Cómo se realizan realmente estos cálculos, teniendo en cuenta las diferencias de la teoría al mundo real?

    
pregunta SpaceDog

3 respuestas

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Has hecho los cálculos correctamente, pero toda la base de los cálculos es solo una aproximación aproximada del comportamiento del transistor. Como puede ver, \ $ V_ {BE} \ $ no es exactamente 0.7V (la mayoría de las veces) y \ $ \ beta \ $ no es exactamente 225 (la mayoría de las veces).

Este tipo de polarización es muy sensible a las variaciones en los parámetros del transistor, por lo que no se usa mucho en la práctica. Un mejor esquema de polarización utiliza cuatro resistencias, con un divisor de tensión para la tensión de polarización de base y una resistencia desde el emisor a tierra (para una pequeña retroalimentación negativa).

    
respondido por el Elliot Alderson
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Has hecho los cálculos correctamente.

Sin embargo, su esquema de polarización solo funcionará bien con un conjunto de parámetros de transistor, es muy sensible a las variaciones en la versión beta. Un mejor esquema de polarización mantendrá un buen punto de polarización incluso con variaciones de transistores.

A continuación se muestra uno más estable.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La resistencia de 450 ohmios se calcula como lo ha hecho, al igual que la corriente de base. Luego tomé aproximadamente 10x Ib, una buena ronda de 500uA, y calculé resistencias para obtener una caída de 700mV y 3.8v en esa corriente. Esa corriente de los pantanos varía en Ib con beta.

Como el transistor querrá tratar de mantener alrededor de 0.7v en la base, actuará como un amplificador para tratar de mantener el colector a 4.5v. R3 se puede dividir en 2 partes con el punto medio desacoplado a tierra para restaurar la ganancia de CA.

Notará que no he intentado permitir que la corriente base se obtenga del divisor R2 / 3. Esto es deliberado. Muestra que cuando tiene un esquema de sesgo más estable, puede evitar errores significativos y aún tener un amplificador en funcionamiento. A medida que aumenta el transistor beta, la corriente de base cae. Si tiene un esquema que funcionará bien con una corriente de base cero, significa que su diseño puede cambiarse para usar un transistor realmente bueno, y seguirá funcionando.

En la respuesta de Dan se muestra un circuito aún más estable. Bien podría pasar por alto el R5, o una parte de él, con un capacitor, si desea más ganancia que Rc / Re.

    
respondido por el Neil_UK
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No usas ese circuito en el mundo real ...

Beta está horriblemente mal especificado en transistores bipolares reales (por ejemplo, una hoja de datos BC548 aleatoria que acabo de ver da Hfe como 110 (min), 800 (max), y variará con la temperatura y de un dispositivo a otro, por lo que la polarización la forma en que está intentando hacerlo no dará nada bueno como resultado.

Mucho más común es usar un esquema como el siguiente:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En este caso, la resistencia del emisor proporciona retroalimentación negativa (su caída de IR se resta de la tensión de la base), por lo que Beta se vuelve (siempre que sea lo suficientemente grande), en su mayoría irrelevantes. Cosas como el dispositivo Beta. La otra cosa buena sobre este circuito es que la ganancia es (en una primera aproximación) la relación de Rc a Re.

    
respondido por el Dan Mills

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