Mẹo phân tích mạch với bóng bán dẫn

Dưới đây là một mạch từ một vấn đề bài tập về nhà, nơi tôi được yêu cầu tìm các điểm hoạt động của ba bóng bán dẫn. Những gì tôi cần giúp đỡ là tính toán dòng điện cơ sở cho các bóng bán dẫn có nhãn T2 và T3. Bạn có thể vui lòng cho tôi một số gợi ý như làm thế nào tôi có thể tìm thấy những dòng điện này?

Điều đầu tiên cần làm là vẽ lại sơ đồ với bố cục hợp lý hơn. Đặt công suất dương ở trên cùng và công suất âm ở dưới cùng để dòng điện chủ yếu chảy xuống trang. Sau đó sắp xếp các tín hiệu sao cho luồng logic của chúng (giống như nguyên nhân có hiệu lực hơn, chứ không phải luồng hiện tại) từ trái sang phải càng nhiều càng tốt. Tín hiệu phản hồi là ngoại lệ ở chỗ chúng nên đi ngược lại vì đó là mục đích của chúng.

Khi bạn tuân theo các quy tắc cơ bản về bố trí sơ đồ, không chỉ các mạch sẽ trở nên rõ ràng hơn mà sau một thời gian bạn sẽ nhận ra các chu trình con thông thường. Đây là một điều tốt để làm quen, và nó cũng sẽ giúp bạn nhận được sự trợ giúp từ những người có kinh nghiệm hơn.

Mạch điện như bạn thể hiện có vẻ như là một mớ hỗn độn đối với tôi bởi vì tôi phải suy nghĩ về những gì được kết nối với những gì và không thể "nhìn thấy" những gì đang diễn ra. Trong trường hợp này, chỉ cần xoay toàn bộ đúng 90 ° là tất cả những gì cần thiết để khắc phục nó:

Bài viết bây giờ đi ngang, nhưng chúng ta có thể thấy mạch từ sơ đồ dễ dàng hơn.

Vì đây là một vấn đề bài tập về nhà, tôi sẽ không chỉ cho bạn câu trả lời. Tuy nhiên, tôi sẽ bắt đầu với một vài giả định đơn giản hóa. Ví dụ, giả sử tất cả các bóng bán dẫn có mức tăng "cao". Phân tích mạch như thể từng có lợi ích vô hạn. Tất nhiên họ không, nhưng sự khác biệt giữa mức tăng 100 và vô hạn không nên thay đổi câu trả lời nhiều. Ngoài ra các mạch bóng bán dẫn tốt chỉ cần một số mức tăng tối thiểu từ mỗi bóng bán dẫn và hoạt động cho đến mức tăng vô hạn. Điều này có vẻ như là một gánh nặng khó khăn trong quá trình thiết kế, nhưng thực sự không phải vậy. Nhìn vào hầu hết các bảng dữ liệu bóng bán dẫn và thấy rằng trong khi mức tăng tối thiểu được chỉ định, tối đa thường là không. Hoặc nếu có, nó là một bội số khá lớn của mức tăng tối thiểu. Nói cách khác, các bóng bán dẫn thực sự khác nhau rất nhiều về mức tăng, điều đó phải được tính đến.

Lưu ý rằng những gì hợp lý sau khi giả định mức tăng vô hạn là dòng cơ sở bằng không. Vì vậy, để vượt qua lần đầu tiên để xem những gì đang xảy ra, mô hình bóng bán dẫn của bạn là họ thả chúng ta hãy nói 600 mV từ cơ sở đến bộ phát và không lấy bất kỳ dòng điện cơ sở nào. Bây giờ bạn có thể tìm ra các điện áp cơ bản của T3 và T2, và từ đó các điện áp phát của chúng, từ dòng điện thu của chúng, và từ đó các điện áp còn lại.

Bây giờ nếu bạn muốn, bạn có thể sử dụng nó làm điểm bắt đầu và sửa đổi những thứ giả định mức tăng hữu hạn, như giả sử 50. Bạn sẽ thấy rằng các điện áp và dòng điện khác nhau sẽ không khác nhau. Nếu mạch này thực sự sử dụng các bóng bán dẫn với mức tăng tối thiểu được bảo đảm là 50, thì hai bộ số bạn nhận được đại diện cho các giới hạn của phạm vi hoạt động, với hầu hết các trường hợp thực tế nằm ở giữa.

Vì OP dường như đã từ bỏ câu hỏi này, đây là cách tôi đưa ra giải pháp.

Đầu tiên, tôi sẽ giả sử rằng các bóng bán dẫn có mức giảm BE 0,6V trong mọi điều kiện và tỷ lệ truyền hiện tại của chúng là 100. Tôi cũng sẽ cho rằng Zener là "lý tưởng"; tức là, điện áp trên nó luôn luôn là 5,6V miễn là bất kỳ dòng điện nào chạy qua nó.

Do đó, chúng ta có thể dán nhãn ngay lập tức cơ sở của T3 ở mức 4,4V. Ngoài ra, bộ phát của T3 là 3,8V.

Câu hỏi quan trọng là điện áp tại bộ thu của T1 là gì. Hãy gọi nó là V _X . Quan sát rằng điện trở bộ phát của T2 có thể được coi là điện trở "ảo" nối tiếp với đế có giá trị 100 ×, hoặc 100kΩ (vẫn thông qua việc thả BE xuống đất). Điều này, kết hợp với điện trở cơ sở 40kΩ có chức năng giống hệt với điện trở cơ sở 140kΩ của T1.

Do đó, chúng ta có thể nói rằng bất cứ dòng điện nào chạy qua R1, cùng một dòng chảy qua R3, 100 × dòng điện đó đang chảy qua T1 và 102 × dòng điện đó đang chạy qua R2.

Bây giờ chúng ta có thể viết ra hai phương trình và giải cho V _X :

I _R1 = (1.195V - 0.6V) / 140kΩ = 4.25 DAA

Do đó, dòng collector của T2 là 425 dòngA và dòng collector của T3 là 100/101 giá trị này, hoặc 421 siêuA. Tổng dòng điện qua Zener là 103 × I _R1 , hoặc 438 TIẾNG.

khá đơn giản, đặt nó trong gia vị của bạn lựa chọn và mô phỏng ..