Litar Biasing Transistor Bipolar

Aktiviti Fizik: Litar transistor sebagai penguat arus (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Litar Biasing Transistor Bipolar

Peranti dan Litar Semikonduktor Diskret


soalan 1

Jangan hanya duduk di sana! Bina sesuatu !!

Belajar menganalisis litar memerlukan banyak kajian dan amalan. Lazimnya, pelajar mengamalkan dengan bekerja melalui banyak masalah sampel dan menyemak jawapan mereka terhadap yang disediakan oleh buku teks atau pengajar. Walaupun ini bagus, ada cara yang lebih baik.

Anda akan belajar lebih banyak dengan sebenarnya membina dan menganalisis litar sebenar, membiarkan peralatan ujian anda memberikan "jawaban" daripada buku atau orang lain. Untuk latihan pembinaan litar yang berjaya, ikuti langkah berikut:

  1. Berhati-hati mengukur dan merekod semua nilai komponen sebelum pembinaan litar, memilih nilai resistor yang cukup tinggi untuk merosakkan komponen aktif.
  2. Lukis gambarajah skematik untuk litar untuk dianalisis.
  3. Berhati-hati membina litar ini pada papan roti atau medium mudah lain.
  4. Periksa ketepatan pembinaan litar, mengikuti setiap wayar ke setiap titik sambungan, dan mengesahkan unsur-unsur ini satu demi satu pada rajah.
  5. Matematik menganalisis litar, menyelesaikan semua voltan dan nilai semasa.
  6. Berhati-hati mengukur semua voltan dan arus, untuk mengesahkan ketepatan analisis anda.
  7. Sekiranya terdapat sebarang kesilapan besar (lebih daripada beberapa peratus), semak dengan teliti memeriksa pembinaan litar anda terhadap gambarajah, kemudian berhati-hati mengira semula nilai-nilai dan mengukur semula.

Apabila pelajar pertama kali belajar tentang peranti semikonduktor, dan kemungkinan besar akan merosakkannya dengan membuat sambungan yang tidak betul dalam litar mereka, saya cadangkan mereka bereksperimen dengan komponen watt besar yang besar (1N4001 dioda membetulkan, TO-220 atau TO-3 transistor kuasa kes, dan sebagainya), dan menggunakan sumber kuasa bateri sel kering dan bukannya bekalan kuasa benchtop. Ini mengurangkan kemungkinan kerosakan komponen.

Seperti biasa, elakkan nilai resistor yang sangat tinggi dan sangat rendah, untuk mengelakkan kesilapan pengukuran yang disebabkan oleh "beban" meter (di hujung tinggi) dan untuk mengelakkan burnout burnout (pada akhir rendah). Saya cadangkan perintang antara 1 kΩ dan 100 kΩ.

Salah satu cara anda boleh menjimatkan masa dan mengurangkan kemungkinan kesilapan adalah dengan memulakan litar yang sangat mudah dan menambahkan secara tambahan komponen untuk meningkatkan kerumitannya selepas setiap analisis, dan bukannya membina litar baru untuk setiap masalah amalan. Satu lagi teknik penjimatan masa adalah untuk menggunakan semula komponen yang sama dalam pelbagai konfigurasi litar yang berbeza. Dengan cara ini, anda tidak perlu mengukur sebarang nilai komponen lebih daripada satu kali.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biarkan elektron itu sendiri memberi anda jawapan kepada "masalah praktik" anda sendiri!

Nota:

Telah menjadi pengalaman saya bahawa pelajar memerlukan banyak latihan dengan analisis litar untuk menjadi mahir. Untuk tujuan ini, para pengajar biasanya memberikan pelajar mereka dengan banyak masalah amalan untuk bekerja, dan memberi jawapan kepada pelajar untuk memeriksa kerja mereka. Walaupun pendekatan ini menjadikan pelajar mahir dalam teori litar, ia gagal mendidik mereka sepenuhnya.

Pelajar tidak hanya memerlukan amalan matematik. Mereka juga memerlukan litar bangunan amalan sebenar dan menggunakan peralatan ujian. Oleh itu, saya cadangkan pendekatan alternatif berikut: pelajar perlu membina "masalah amalan" mereka sendiri dengan komponen sebenar, dan cuba meramal secara matematik pelbagai nilai voltan dan semasa. Dengan cara ini, teori matematik "menjadi hidup, " dan pelajar memperoleh kecekapan praktikal yang tidak mereka dapat semata-mata dengan menyelesaikan persamaan.

Satu lagi sebab untuk mengikuti kaedah amalan ini adalah untuk mengajar pelajar kaedah saintifik : proses menguji hipotesis (dalam kes ini, ramalan matematik) dengan melakukan eksperimen yang sebenar. Pelajar juga akan membangunkan kemahiran penyelesaian masalah yang sebenar kerana mereka kadang-kadang membuat kesalahan pembinaan litar.

Luangkan sedikit masa bersama kelas anda untuk mengkaji semula beberapa "peraturan" untuk membina litar sebelum mereka mula. Bincangkan isu-isu ini dengan pelajar anda dengan cara Socratic yang sama yang anda biasanya akan membincangkan soalan-soalan lembaran kerja, dan bukan sekadar memberitahu mereka apa yang patut dan tidak patut dilakukan. Saya tidak pernah terkejut melihat betapa lemahnya pelajar memahami arahan apabila dibentangkan dalam format kuliah tipikal (instruktur monolog)!

Nota kepada pengajar yang mungkin mengadu tentang masa "sia-sia" yang diperlukan untuk membolehkan pelajar membina litar sebenar dan bukan hanya menganalisis litar teori secara matematik:

Apakah maksud pelajar mengambil kursus "panel kerja panel panel lalai" anda?

Soalan 2

Lengkapkan jadual tegangan keluaran untuk beberapa nilai voltan input yang diberikan dalam litar penguat pemungut biasa ini. Anggapkan bahawa transistor adalah unit silikon NPN piawai, dengan nominal asas-pemancar junction voltan ke hadapan 0.7 volt:

V dalamV keluar
0.0 V
0.5 V
1.0 V
1.5 V
5.0 V
7.8 V

Berdasarkan nilai yang anda kira, jelaskan mengapa konfigurasi litar pemungut biasa sering dirujuk sebagai pengikut pemancar .

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

V dalamV keluar
0.0 V0.0 V
0.5 V0.0 V
1.0 V0.3 V
1.5 V0.8 V
5.0 V4.3 V
7.8 V7.1 V

Voltan di terminal pemancar transistor kira-kira "mengikuti" voltan yang digunakan pada terminal pangkalan, oleh itu nama.

Nota:

Pada mulanya, litar transistor "emitter follower" mungkin kelihatan tidak berguna, kerana voltan keluaran hampir sama dengan voltan masukan (terutamanya untuk voltan masukan yang melebihi 0.7 volt DC). "Apakah kebaikan yang mungkin adalah litar seperti" panel kerja panel lalai panel "lalai"

Soalan 3

Huraikan apakah voltan keluaran litar transistor ini akan dilakukan (diukur dengan merujuk kepada tanah), jika pengelasan potensiometer bermula pada kedudukan penuh bawah (biasa dengan tanah) dan perlahan bergerak ke arah ke atas (lebih dekat dengan + V) :

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

V keluar akan meningkat, dari 0 volt ke kira-kira 9.3 volt (dengan menganggap transistor silikon dengan penurunan tegasan pemancar asas nominal 0.7 volt), kerana pengelap potensiometer bergerak lebih dekat kepada + V.

Soalan susulan: berdasarkan hasil ini, adakah anda cenderung untuk memanggil penguat ini pembalikkan atau litar tidak sengaja "nota tersembunyi"> Nota:

Walaupun litar ini sangat mudah, ia juga sangat penting untuk menguasai. Pastikan untuk membincangkan operasinya secara menyeluruh dengan pelajar anda, jadi mereka faham.

Soalan 4

Huraikan apakah voltan keluaran litar transistor ini akan dilakukan (diukur dengan merujuk kepada tanah), jika voltan input tanjakan dari 0 volt ke -10 voltan (diukur dengan tanah):

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Soalan silap! V keluar akan kekal pada 0 volt sepanjang masa.

Nota:

Ini mungkin bukan keputusan yang diharapkan oleh ramai pelajar! Walau bagaimanapun, penting bagi mereka untuk memahami kepentingan polaritas dalam litar transistor. Contoh ini patut dibuat dengan jelas.

Soalan 5

Sekiranya kita menggunakan isyarat AC sinusoidal kepada input litar penguat transistor ini, output pasti tidak akan sinusoidal:

Perlu jelas bahawa hanya sebahagian daripada input yang dihasilkan semula pada keluaran litar ini. Selebihnya bentuk gelombang nampaknya "hilang, " digantikan dengan garis datar. Terangkan mengapa litar transistor ini tidak dapat menguatkan keseluruhan bentuk gelombang.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Transistor pada dasarnya adalah peranti DC, bukan peranti AC. Pertimbangkan simpang PN asas pemancar yang isyarat input dihantar kepada: ia hanya boleh dilakukan dalam satu arah (asas positif dan pemancar negatif).

Nota:

Kadang-kadang ia membantu para pelajar untuk melukis litar menggunakan model transistor yang menunjukkan simpang asas pemancar sebagai diod. Jika anda fikir model ini akan membantu sesetengah pelajar anda memahami konsep di sini, pelajar lain melukis model transistor di papan tulis, dan gunakan lukisan itu sebagai bantuan perbincangan. Seperti mana-mana persimpangan PN, persimpangan asas pemancar BJT hanya "mahu" untuk menjalankan arus dalam satu arah.

Soalan 6

Operasi Kelas-A boleh didapati dari litar transistor mudah ini jika voltan masukan (V in ) adalah "berat sebelah" dengan sumber voltan yang bersambung siri DC:

Pertama, tentukan operasi penguat "Kelas A". Kemudian, jelaskan mengapa biasing diperlukan untuk transistor ini untuk mencapainya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Operasi penguat "Kelas A" adalah apabila transistor kekal dalam mod "aktif" (mengendalikan arus) sepanjang keseluruhan bentuk gelombang. Biasing mungkin dianggap sebagai sejenis "silap" yang digunakan untuk mendapatkan transistor (peranti DC) untuk "berfikir" ia menguatkan DC apabila isyarat input benar-benar AC.

Nota:

Satu "helah" mungkin, tetapi sangat berguna dan sangat biasa "helah" itu! Bincangkan konsep ini dengan pelajar anda panjang lebar, pastikan mereka mempunyai masa dan peluang yang cukup untuk bertanya soalan mereka sendiri.

Satu soalan yang mungkin timbul adalah, "berapa voltan DC bias diperlukan" panel kerja panel panel lalai "itemscope>

Soalan 7

Terangkan bagaimana fungsi bias berikut berfungsi:

Setiap orang mempunyai tujuan asas yang sama, tetapi berfungsi dengan cara yang berbeza untuk mencapainya. Huraikan maksud mana-mana rangkaian biasing dalam penguat isyarat AC, dan mengulas mengenai cara yang berbeza untuk mencapai matlamat ini yang digunakan oleh setiap tiga litar tersebut.

Petunjuk: bayangkan jika sumber isyarat AC dalam setiap litar dimatikan (digantikan dengan pendek). Terangkan bagaimana setiap rangkaian biasing mengekalkan transistor dalam keadaan "pada" sebahagiannya pada setiap masa walaupun tanpa input isyarat AC.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Tujuan mana-mana rangkaian biasing dalam penguat isyarat AC adalah untuk menyediakan arus yang cukup jauh melalui pangkalan untuk mengekalkan transistor antara keterlaluan dan ketepuan sepanjang kitaran gelombang isyarat input.

Nota:

Ketiga teknik biasing ini biasanya digunakan dalam litar penguat transistor, jadi setiap pelajar perlu memahami dengan baik. Dalam setiap kes, resistor menyediakan "meleleh" semasa melalui pangkalan transistor untuk memastikan ia menjadi sebahagian "pada" setiap masa.

Satu latihan yang mungkin dilakukan oleh pelajar anda adalah datang ke papan di depan bilik dan lukis contoh litar ini, maka semua orang boleh merujuk kepada imej yang dilukis apabila membincangkan ciri-ciri litar.

Soalan 8

Huraikan apakah voltan keluaran litar transistor ini akan dilakukan (diukur dengan merujuk kepada tanah), jika pengelasan potensiometer bermula pada kedudukan penuh bawah (biasa dengan tanah) dan perlahan bergerak ke arah ke atas (lebih dekat dengan + V) :

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

V keluar berkurang, dari +10 volt ke hampir sifar volt, kerana pengelap potensiometer bergerak lebih dekat ke + V.

Soalan susulan: berdasarkan hasil ini, adakah anda cenderung untuk memanggil penguat ini pembalikkan atau litar tidak sengaja "nota tersembunyi"> Nota:

Walaupun litar ini sangat mudah, ia juga sangat penting untuk menguasai. Pastikan untuk membincangkan operasinya secara menyeluruh dengan pelajar anda, jadi mereka faham.

Soalan 9

Sekiranya kita menggunakan isyarat AC sinusoidal kepada input litar penguat transistor ini, output pasti tidak akan sinusoidal:

Perlu jelas bahawa hanya sebahagian daripada input yang diperkuatkan dalam litar ini. Selebihnya bentuk gelombang nampaknya "hilang" dalam output, digantikan oleh garis datar. Terangkan mengapa litar transistor ini tidak dapat menguatkan keseluruhan bentuk gelombang.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Transistor pada dasarnya adalah peranti DC, bukan peranti AC. Pertimbangkan simpang PN asas pemancar yang isyarat input dihantar kepada: ia hanya boleh dilakukan dalam satu arah (asas positif dan pemancar negatif).

Nota:

Kadang-kadang ia membantu para pelajar untuk melukis litar menggunakan model transistor yang menunjukkan simpang asas pemancar sebagai diod. Jika anda fikir model ini akan membantu sesetengah pelajar anda memahami konsep di sini, pelajar lain melukis model transistor di papan tulis, dan gunakan lukisan itu sebagai bantuan perbincangan. Seperti mana-mana persimpangan PN, persimpangan asas pemancar BJT hanya "mahu" untuk menjalankan arus dalam satu arah.

Soalan 10

Operasi Kelas-A boleh didapati dari litar transistor mudah ini jika voltan masukan (V in ) adalah "berat sebelah" dengan sumber voltan yang bersambung siri DC:

Pertama, tentukan operasi penguat "Kelas A". Kemudian, jelaskan mengapa biasing diperlukan untuk transistor ini untuk mencapainya.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Operasi penguat "Kelas A" adalah apabila transistor kekal dalam mod "aktif" (mengendalikan arus) sepanjang keseluruhan bentuk gelombang. Biasing mungkin dianggap sebagai sejenis "silap" yang digunakan untuk mendapatkan transistor (peranti DC) untuk "berfikir" ia menguatkan DC apabila isyarat input benar-benar AC.

Nota:

Satu "helah" mungkin, tetapi sangat berguna dan sangat biasa "helah" itu! Bincangkan konsep ini dengan pelajar anda panjang lebar, pastikan mereka mempunyai masa dan peluang yang cukup untuk bertanya soalan mereka sendiri.

Satu soalan yang mungkin timbul adalah, "berapa voltan DC bias diperlukan" panel kerja panel panel lalai "itemscope>

Soalan 11

Terangkan bagaimana fungsi bias berikut berfungsi:

Setiap orang mempunyai tujuan asas yang sama, tetapi berfungsi dengan cara yang berbeza untuk mencapainya. Huraikan maksud mana-mana rangkaian biasing dalam penguat isyarat AC, dan mengulas mengenai cara yang berbeza untuk mencapai matlamat ini yang digunakan oleh setiap tiga litar tersebut.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Tujuan mana-mana rangkaian biasing dalam penguat isyarat AC adalah untuk menyediakan arus yang cukup jauh melalui pangkalan untuk mengekalkan transistor antara keterlaluan dan ketepuan sepanjang kitaran gelombang isyarat input.

Nota:

Ketiga teknik biasing ini biasanya digunakan dalam litar penguat transistor, jadi setiap pelajar perlu memahami dengan baik. Dalam setiap kes, resistor menyediakan "meleleh" semasa melalui pangkalan transistor untuk memastikan ia menjadi sebahagian "pada" setiap masa.

Soalan 12

Kaedah yang sangat umum untuk menyediakan voltan bias untuk litar penguat transistor adalah dengan pembahagi voltan:

Walau bagaimanapun, jika kita menyambung secara langsung sumber voltan isyarat AC ke persimpangan antara kedua-dua perintang pembahagi voltan, litar kemungkinan akan berfungsi seolah-olah tidak ada rangkaian pembahagi voltan sama sekali:

Sebaliknya, pereka litar biasanya meletakkan kapasitor gandingan antara sumber isyarat dan persimpangan pembahagi voltan, seperti ini:

Terangkan mengapa kapasitor gandingan diperlukan untuk membolehkan pembahagi voltan berfungsi dengan harmoni dengan sumber isyarat AC. Juga, kenalpasti faktor-faktor apa yang akan menjadi relevan dalam menentukan saiz kapasitor gandingan ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Cara yang sangat baik untuk memahami kesan sumber AC pada pembahagi voltan dengan dan tanpa kapasitor adalah menggunakan Teorema Superposition untuk menentukan apa yang setiap sumber (isyarat AC, dan bekalan kuasa DC) akan dilakukan secara berasingan.

Sekiranya konsep ini masih tidak jelas, pertimbangkan litar ini:

Setakat saiz kapasitor yang bersangkutan, ia harus cukup besar supaya reaktansinya dapat diabaikan. Saya akan membiarkan anda menentukan apa faktor menentukan kelalaian dalam konteks ini!

Soalan susulan: sumber voltan (AC atau DC "nota disembunyikan") Nota:

Ramai pelajar awal mengalami kesukaran memahami maksud kapasitor gandingan, dan penguat biasing transistor pada umumnya. Pastikan anda menghabiskan banyak masa membincangkan prinsip litar ini, kerana ia sangat biasa dalam litar transistor.

Soalan 13

Terangkan bagaimana mungkin sesuatu kesalahan dalam litar biasing penguat transistor untuk membunuh sepenuhnya (AC) output penguat itu. Bagaimana dan mengapa boleh beralih voltan bias DC mempunyai kesan pada isyarat AC yang dikuatkan?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Sekiranya voltan bias DC beralih cukup jauh dari paras normal (diam), transistor boleh dipaksa menjadi ketepuan atau cutoff supaya ia tidak dapat menghasilkan semula isyarat AC.

Nota:

Soalan ini meminta para pelajar untuk meneroka kemungkinan kegagalan isyarat AC lengkap kerana pergeseran mudah dalam kecenderungan DC, berdasarkan pemahaman mereka tentang bagaimana fungsi penguat transistor. Ia seolah-olah paradoks bahawa kesalahan "kecil" itu boleh memberi kesan yang besar pada litar penguat, tetapi ia harus masuk akal apabila pelajar memahami betapa pentingnya kecenderungan untuk operasi penguat kelas-A.

Soalan 14

Seorang pelajar membina litar berikut dan menghubungkan osiloskop kepada outputnya:

Bentuk gelombang yang ditunjukkan pada paparan oscilloscope kelihatan seperti ini:

Tidak pasti operasi Kelas-A! Menggagas masalah dengan bentuk gelombang masukan, pelajar mencabut oscilloscope probe dari output penguat dan mengalihkannya ke terminal masukan penguat. Di sana, bentuk gelombang berikut dilihat:

Bagaimanakah litar penguat ini dapat menghasilkan bentuk gelombang keluaran yang terdistorsikan dengan bentuk gelombang masukan yang bersih "# 14"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Voltan bias DC (V bias ) adalah berlebihan.

Nota:

Tanya pelajar anda bagaimana mereka dapat memberitahu perbezaan antara biasing yang berlebihan dan biasing yang tidak mencukupi, dengan pemeriksaan bentuk gelombang keluaran. Terdapat perbezaan yang perlu dilihat, tetapi ia memerlukan pemahaman yang baik tentang bagaimana litar berfungsi! Pelajar mungkin tergoda untuk hanya menghafal bentuk gelombang ("apabila saya melihat bentuk gelombang jenis ini, saya tahu masalahnya adalah biasing yang berlebihan …"), jadi bersedia untuk mencabar pemahaman mereka dengan soalan-soalan seperti:

Apakah polariti isyarat input memacu transistor ke arah pemotongan?
Apakah polariti isyarat input memacu transistor ke arah ketepuan?
Di mana pada bentuk gelombang output adalah transistor dalam cutoff (jika sama sekali)?
Di manakah bentuk gelombang output adalah transistor dalam tepu (jika sama sekali)?
Di manakah bentuk gelombang output adalah transistor dalam mod aktifnya?

Satu lagi perkara yang perlu disebutkan: sesetengah pelajar mungkin dikelirukan oleh pemisahan bentuk gelombang input dan keluaran, membandingkan dua paparan oscilloscope yang berlainan. Untuk penguat pemancar biasa (seperti pembalik) seperti ini, mereka menjangkakan untuk melihat puncak voltan keluaran positif apabila voltan input puncak negatif, dan sebaliknya, tetapi di sini dua paparan oscilloscope menunjukkan puncak positif yang berlaku betul-betul di sebelah kiri- bahagian tangan skrin. Mengapa ini? Kerana osiloskop tidak mewakili fasa melainkan ia berada dalam mod dwi-jejak! Apabila anda mencabut gegelung input dan mengalihkannya ke titik lain dalam litar, sebarang rujukan masa hilang, fungsi memicu osiloskop yang meletakkan puncak gelombang pertama tepat di mana anda memberitahu, biasanya di sebelah kiri paparan.

Soalan 15

Katakan anda sedang membina penguat transistor Kelas-A untuk kegunaan frekuensi audio, tetapi tidak mempunyai osiloskop yang tersedia untuk memeriksa bentuk gelombang output untuk kehadiran "keratan" yang disebabkan oleh biasing yang tidak betul. Walau bagaimanapun, anda mempunyai sepasang fon kepala audio yang anda boleh gunakan untuk mendengar isyarat.

Terangkan bagaimana anda akan menggunakan sepasang fon kepala untuk memeriksa kehadiran distorsi yang teruk dalam bentuk gelombang.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Tetapkan penjana isyarat kepada "gelombang sinus, " dan perbezaan bunyi di antara gelombang sinus tulen dan gelombang sinus yang diputarbelitkan ("dipotong") akan sangat jelas.

Nota:

Jawapan yang saya mahu untuk soalan ini bukan sekadar mengkritik jawapan yang saya berikan. Sesiapa sahaja boleh mengatakan gelombang yang terdistorsi akan terdengar berbeza. "Saya mahu tahu bagaimana ia berbeza, dan jawapan ini hanya boleh datang dengan percubaan langsung!

Soalan 16

Kirakan anggaran arus pangkalan (DC) kira-kira bagi litar transistor ini, dengan menganggap voltan input AC sebanyak 0 volt dan transistor silikon:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

I B = 38.3 μA

Nota:

Litar ini sengaja ditarik dalam fesyen yang rumit untuk memaksa pelajar untuk mengenal pasti konfigurasinya selain susun atur standard. Ramai orang tidak mempunyai kemahiran menaip spatial untuk melakukan ini dengan mudah, dan memerlukan banyak amalan sebelum mereka menjadi mahir. Tanya pelajar anda yang lebih mahir jika mereka mempunyai "petua" untuk membantu mereka yang berjuang dengan masalah seperti ini. Adakah terdapat kaedah mudah yang boleh kita gunakan untuk melukis semula litar ini dalam bentuk yang mudah difahami "panel kerja panel panel lalai"

Soalan 17

Hitung voltan wawasan potentiometer (V bias ) yang diperlukan untuk mengekalkan transistor tepat di ambang antara potong dan mod aktif. Kemudian, kirakan voltan masukan yang diperlukan untuk menggerakkan transistor ke ambang antara mod aktif dan ketepuan. Anggapkan tingkah laku transistor silikon yang ideal, dengan β tetap 100:

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Di ambang antara potongan dan mod aktif, V bias = -0.7 volt

Di ambang antara mod aktif dan ketepuan, V bias = -1.72 volt (dengan menganggap 0 volt V CE pada ketepuan)

Persoalan susulan: jika kita menggunakan potensiometer untuk menubuhkan voltan bias untuk isyarat AC, jumlah voltan bias DC akan meletakkan transistor secara langsung di antara kedua-dua operasi ekstrem (cutoff versus tepu), untuk membolehkan AC isyarat input untuk "swing" jumlah yang sama positif dan negatif pada had distorsi "nota tersembunyi"> Nota:

Sekiranya pelajar anda mengalami kesukaran menganalisis litar ini, minta mereka memulakan dengan mengira arus transistor di ambang potongan dan ketepuan.

Satu helah matematik yang saya dapati membantu selama bertahun-tahun untuk mencari titik tengah di antara dua nilai adalah untuk menambah dua nilai bersama-sama dan kemudian membahagi dua. Cabar pelajar anda untuk menggunakan cara lain untuk menghitung nilai midpoint ini, walaupun.

Soalan 18

Apabila memasukkan kapasitor gandingan isyarat ke dalam rangkaian bias untuk penguat transistor ini, manakah cara kapasitor (terpolarisasi) pergi? (Petunjuk: sumber isyarat AC menghasilkan AC tulen, dengan nilai DC purata masa 0 volt).

Terangkan mengapa orientasi kapasitor ini penting, dan apa yang mungkin berlaku jika ia berkaitan dengan cara yang salah.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Nota:

Sangat mudah untuk terlepas maklumat terperinci mengenai kekurangan bekalan kuasa yang "mundur" dari apa yang biasa dilihat (negatif bukan positif). Sebenarnya, saya terkejut melihat berapa banyak buku teks pengantar yang mempunyai kapasitor gandingan ditarik dengan cara yang salah, jadi harapkan beberapa pelajar mungkin keliru dengan meneliti teks mereka untuk menjawabnya!

Soalan 19

Huraikan bagaimana biasing yang betul dicapai dalam litar penguat fon kepala ini (sesuai untuk menguatkan output audio radio kecil):

Juga, gambarkan fungsi potensiometer 10 kΩ dan kapasitor 22 μF.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Biasing dicapai melalui perintang 100 kΩ. Potometerometer 10 kΩ adalah kawalan kelantangan, dan kapasitor 22 μF berfungsi untuk "pasangan" isyarat input ke pangkalan transistor, sambil menyekat mana-mana voltan bias DC daripada "diberi makan kembali" kepada sumber isyarat audio.

Soalan cabaran: terdapat nama yang digunakan untuk menggambarkan konfigurasi dwi-transistor yang digunakan dalam litar ini, di mana sepasang transistor PNP atau NPN dibuang, dengan pemancar satu pergi ke pangkalan yang lain. Apakah nama ini, dan apakah kelebihan yang diberikan oleh konfigurasi ini ke atas satu transistor tunggal "nota tersembunyi"> Nota:

Litar ini cukup mudah untuk dipasang dan diuji dalam satu atau dua jam, di atas papan roti tanpa solder. Ia akan membuat percubaan makmal yang hebat, dan boleh digunakan oleh para pelajar di luar kelas!

Soalan 20

Litar berikut adalah litar pengadun audio tiga saluran, digunakan untuk menggabungkan dan menguatkan tiga isyarat audio yang berbeza (datang dari mikrofon atau sumber isyarat yang lain):

Katakan kita mengukur voltan sinusoidal 9 kHz 0.5 volt (puncak) pada titik Ä "dalam rajah, menggunakan osiloskop. Tentukan voltan pada titik "B" dalam litar, selepas voltan isyarat AC "melewati" rangkaian biasing pembahagi voltan.

Voltan pada titik "B" akan menjadi campuran AC dan DC, jadi pastikan untuk menyatakan kedua-dua kuantiti! Abaikan sebarang kesan "pemuatan" arus pangkalan transistor pada pembahagi voltan.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

V B = 1.318 VDC + 0.5 VAC (puncak)

Nota:

Tanyakan kepada pelajar anda apa tujuan yang digunakan oleh kapasitor 47 μF. Oleh kerana kehadirannya tidak mengecilkan isyarat AC di titik "A" (keseluruhan 0.5 volt AC menjadi ke titik B), kenapa tidak hanya menggantikannya dengan sekeping lurus dawai "panel kerja panel panel lalai"

Soalan 21

Jelaskan apa yang dimaksudkan dengan frasa, "Operasi penguat kelas-A". Apakah maksudnya untuk litar penguat tertentu untuk beroperasi dalam mod "Kelas-A"?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Operasi penguat "Kelas-A" bermaksud bahawa transistor (kuasa) muktamad menduplikasi keseluruhan waveshape isyarat masukan, dan bukan hanya sebahagian daripadanya.

Nota:

Sudah tentu, persoalan semulajadi yang berikut adalah, "Apakah kelas-kelas operasi yang lain?" Ini akan menjadi masa yang sangat baik untuk melihat kelas Operasi Kelas-B (push-pull) dan Kelas-C sekiranya masa dibenarkan.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →