تحلیل مدار

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار

...تو امیتر مشترک،اگه مقاومت کلکتور خیلی زیاد باشه؛ انتظار دارین که بهره ی ولتاژ هم زیاد بشه؟ هر چقدر که شد؟
راستی یه سوال از دوست خوبم TABASOOMTZ:

این مدار یه منبع جریان آیینه ساده هست که حتما میدونین. و این رو هم میدونین که جریان عبوری از LOAD، از مقدار LOAD مستقل هست و به Ri بستگی داره.
یه سوال:اگه مقدار مقاومتLOAD رو طوری انتخاب کنیم که حاصل ضرب جریان مرجع در LOAD بیشتر از ولتاژ تغذیه مدار بشه، چه اتفاقی میفته؟چرا؟
.
.
.
حتما شما با Op-Amp کار کردین.اگه با یه Op-Amp، مدار تقویت کننده ی غیرمعکوس کننده با بهره ی 10 ببندین؛ و به ورودی مدار با یه مولتی ترن 0.1 ولت رو اعمال بکنین، خروجی چند ولت میبینین؟ ( تغذیه مدار 5 ولت هست)

جناب TABASOOMTZ، جواب ندادین به سوالها!

[TABASOOMTZ]

پاسخ : تحلیل مدار

جناب TABASOOMTZ، جواب ندادین به سوالها!

سلام
جناب شاهرخ من سطحم اونقدر نیست که بتونم این مدار رو تحلیل کنم من اینو حتی الان هم تو دانشگاه نخوندم و یه اطلاعات جزئی جزئی دربارش دارم که اون روهم خودم خوندم
در نتیجه نمی دونم چی می شه!!
شما بفرمایین چی می شه تا یه چیزی هم اضافه یادبگریم :rolleyes:

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار


شرمنده،فکر کردم خوندین...
خب جوابش اینه که نمیشه هرچقدر که دلمون خواست مقاومت رو زیاد کنیم.و خب مشخص هم هست که نمیشه.مثلا جریان کلکتور 1 میلی آمپر باشه؛ مقاومت 100کیلو بذاری، ولتاژش میشه 100 ولت :eek: که هیچ وقت این اتفاق نمیفته.اتفاقی که میفته اینه که ترانزیستور اجباراً به اشباع میره.چرا؟ چون وقتی مقاومت خیلی زیاد باشه، قسمت بیشتر ولتاژ منبع میفته رو مقاومت، و واسه کلکتور-امیتر ولتاژ کمی باقی میمونه.اگه یادتون باشه، وقتی BJT اشباع میشد؛ ولتاژ کلکتور-امیتر خیلی کم میشد(حدود0.2 ولت و کمتر).پس برای اشباع شدن واجب نیست حتما جریان بیس زیاد بشه.اگه مقاومت کلکتور خیلی زیاد باشه، شرایط اشباع برای ترانزیستور پیش میاد.

در مورد پ امپ هم مشخصا ورودی DC ده برابر میشه تو خروجی و تو حالت حداکثر هم خروجی به اشباع میره و تقریبا با تغذیه برابر میشه.(البته کمتر از تغذیه-توLM358 و همچین پ-امپ های عمومی؛با تغذیه 5 ولت،خروجیِ اشباع، حدود 4 ولت میشه)

[TABASOOMTZ]

پاسخ : تحلیل مدار

شرمنده،فکر کردم خوندین...
خب جوابش اینه که نمیشه هرچقدر که دلمون خواست مقاومت رو زیاد کنیم.و خب مشخص هم هست که نمیشه.مثلا جریان کلکتور 1 میلی آمپر باشه؛ مقاومت 100کیلو بذاری، ولتاژش میشه 100 ولت :eek: که هیچ وقت این اتفاق نمیفته.اتفاقی که میفته اینه که ترانزیستور اجباراً به اشباع میره.چرا؟ چون وقتی مقاومت خیلی زیاد باشه، قسمت بیشتر ولتاژ منبع میفته رو مقاومت، و واسه کلکتور-امیتر ولتاژ کمی باقی میمونه.اگه یادتون باشه، وقتی BJT اشباع میشد؛ ولتاژ کلکتور-امیتر خیلی کم میشد(حدود0.2 ولت و کمتر).پس برای اشباع شدن واجب نیست حتما جریان بیس زیاد بشه.اگه مقاومت کلکتور خیلی زیاد باشه، شرایط اشباع برای ترانزیستور پیش میاد.

در مورد پ امپ هم مشخصا ورودی DC ده برابر میشه تو خروجی و تو حالت حداکثر هم خروجی به اشباع میره و تقریبا با تغذیه برابر میشه.(البته کمتر از تغذیه-توLM358 و همچین پ-امپ های عمومی؛با تغذیه 5 ولت،خروجیِ اشباع، حدود 4 ولت میشه)

واقعا تشکر عالی بود جواب دوستان
خب من یه سوال هم دارم که به نظرم گنگ می یاد و نمی تونم تو خودم حل کنم
1- چرا بهره ی تقویت در حالت ای سی رخ می دهد؟؟
2-مثلا چرا در بیس مشترک ما نمی تونیم واتاز دی سی رو بدون وجود منبع ای سی تقویت کنیم؟؟

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار

واقعا تشکر عالی بود جواب دوستان
خب من یه سوال هم دارم که به نظرم گنگ می یاد و نمی تونم تو خودم حل کنم
1- چرا بهره ی تقویت در حالت ای سی رخ می دهد؟؟
2-مثلا چرا در بیس مشترک ما نمی تونیم واتاز دی سی رو بدون وجود منبع ای سی تقویت کنیم؟؟

بهره ی تقویت در حالت DC هم میتونه رخ بده.مثل Op-Amp توی تک ترانزیستور، اگه ورودی DC بدیم؛ بایاس تغییر پیدا میکنه. با ورودی AC هم همین اتفاق میفته.ولی اون ورودی AC، روی مقدار DC سوار میشه (نقطه به نقطه با مقدار DC جمع میشه)
بحث خط بار AC و DC یادتون هست؟ تو اونجا چی رو مشخص میکردیم؟ توی تقویت کننده امیتر مشترک، چرا وقتی ولتاژ ورودی زیاد میشد؛ سیگنال از یه طرف(فکر کنم نیم سیکل مثبت) تغییر شکل میداد؟

[B2]

پاسخ : تحلیل مدار

تقویت در acصورت می گیرد در dc ما از ترانزیستور به عنواع کلید استفاده می کنیم

تقویت تو ناحیه فعال صورت میگیره کاربرده کلیدی تو حالت اشباع و قطع هستش.

[TABASOOMTZ]

پاسخ : تحلیل مدار

بهره ی تقویت در حالت DC هم میتونه رخ بده

سلام
چطوری تو حالت دی سی هم اتفاق می یوفته؟

مثل Op-Amp توی تک ترانزیستور، اگه ورودی DC بدیم؛ بایاس تغییر پیدا میکنه. با ورودی AC هم همین اتفاق میفته.ولی اون ورودی AC، روی مقدار DC سوار میشه (نقطه به نقطه با مقدار DC جمع میشه)

جناب شاهرخ اپ امپ دی سی رو تقویت می کنه در این شکی نداریم!!

بحث خط بار AC و DC یادتون هست؟ تو اونجا چی رو مشخص میکردیم؟

تو خط بار هم مقاوت کلکتور و تغذیش ثابت بود و ولتاز کلکتور امیتر و جریان کلکتور تغییر می کرد

توی تقویت کننده امیتر مشترک، چرا وقتی ولتاژ ورودی زیاد میشد؛ سیگنال از یه طرف(فکر کنم نیم سیکل مثبت) تغییر شکل میداد؟

در باره ی این سوالتون اطلاعاتی ندارم اگه می شه بگین چرا؟؟
با تشکر

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار

سلام
چطوری تو حالت دی سی هم اتفاق می یوفته؟
جناب شاهرخ اپ امپ دی سی رو تقویت می کنه در این شکی نداریم!!
تو خط بار هم مقاوت کلکتور و تغذیش ثابت بود و ولتاز کلکتور امیتر و جریان کلکتور تغییر می کرد
در باره ی این سوالتون اطلاعاتی ندارم اگه می شه بگین چرا؟؟
با تشکر

نمونه ی بهره تو حالت DC؛ همون پ-امپ هست.پ امپ یه تقویت کننده ی تفاضلی هست.ولی تک ترانزیستور چی؟ شما وقتی به تک ترانزیستور،ورودی DC بدی،بایاسش رو به هم زدی.پس ولتاژ خروجی مورد نظرت،باتوجه به محل اعمال ورود DC،تغییر میکنه.(خروجی میتونه کم یا زیاد بشه)
در مورد خط بار،اون ولتاژ و جریانی که تو شکل خط بار تغییر میکرد؛محدوده ی تغییرات مجاز هست.در اصل با اعمال ورودی AC؛میزان هدایت کلکتور امیتر تغییر پیدا میکرد.تغییر میزان هدایت هم که مشخصه یعنی تغییر ولتاژ و جریان کلکتور-امیتر.
خب...برگردیم به یه سوال قدیمی که حتما هم باهاش مواجه شدی.حتما شنیدین که موقع بایاس DC، بهترین حالت برای VCE، این هست که VCE=1/2VCC
چرا؟ ( یه راهنمایی بزرگ: دلیلش رو تو خط بار باید جستجو کنی)
موقع تقویت، ترانزیستور بین کدوم حالتهای ترانزیستور تغییر وضعیت میده؟
راستی،ببخشید که مستقیم جواب رو نمیگم.میخوام فکر کنی تا بهتر و عمیق تر به نتیجه برسی.اینطوری ترانزیستور رو واقعا درک میکنی(و میتونی باهاش سالها به خوبی زندگی کنی :mrgreen: )
یه چیزدیگه هم ازت میخوام؛البته جوابش رو بعدا بده.یه تقویت کننده یک طبقه طراحی کن، با بهره ی 30(بتا100 و تغذیه 12) بعدش با کوپلاژ خازنی؛ یه تقویت کننده ی 2 طبقه طراحی کن با بهره ی 30 و همون شرایط و نهایتا سه طبقه باز با همین شرایط.خیلی از نکات تقویت کننده ترانزیستور رو تو این طراحی یاد میگیری.

[TABASOOMTZ]

پاسخ : تحلیل مدار

نمونه ی بهره تو حالت DC؛ همون پ-امپ هست.پ امپ یه تقویت کننده ی تفاضلی هست.ولی تک ترانزیستور چی؟ شما وقتی به تک ترانزیستور،ورودی DC بدی،بایاسش رو به هم زدی.پس ولتاژ خروجی مورد نظرت،باتوجه به محل اعمال ورود DC،تغییر میکنه.(خروجی میتونه کم یا زیاد بشه)
در مورد خط بار،اون ولتاژ و جریانی که تو شکل خط بار تغییر میکرد؛محدوده ی تغییرات مجاز هست.در اصل با اعمال ورودی AC؛میزان هدایت کلکتور امیتر تغییر پیدا میکرد.تغییر میزان هدایت هم که مشخصه یعنی تغییر ولتاژ و جریان کلکتور-امیتر.

در باره ی این قسمت توضیحاتتون نتونستم بگیرم چی شد می شه ساده کنیدش؟؟

خب...برگردیم به یه سوال قدیمی که حتما هم باهاش مواجه شدی.حتما شنیدین که موقع بایاس DC، بهترین حالت برای VCE، این هست که VCE=1/2VCC
چرا؟ ( یه راهنمایی بزرگ: دلیلش رو تو خط بار باید جستجو کنی)

برا ایجاد حداکثر خروجی بهتره نصف منبع تغذیه باشه
برا اینکه تو حالت ای سی دو حالت پیش می یاد یکی قطع که ولتاز کلکتور می شه vccو حالت اشباع که می شه 0.2پس بهتره تو مرز باشه
البته این قسمتو از گفته های خودتون کمک گرفتم

موقع تقویت، ترانزیستور بین کدوم حالتهای ترانزیستور تغییر وضعیت میده؟

اگه اشتباه نکنم باید بین قطع و اشباع تغییر حالت بده درسته؟؟؟

یه چیزدیگه هم ازت میخوام؛البته جوابش رو بعدا بده.یه تقویت کننده یک طبقه طراحی کن، با بهره ی 30(بتا100 و تغذیه 12) بعدش با کوپلاژ خازنی؛ یه تقویت کننده ی 2 طبقه طراحی کن با بهره ی 30 و همون شرایط و نهایتا سه طبقه باز با همین شرایط.خیلی از نکات تقویت کننده ترانزیستور رو تو این طراحی یاد میگیری.

این قسمتو هم با راهنمایی های شما و دوستان طراحی می کنم
با تشکر

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار

دقیقاً و دقیقاً درست متوجه شدی. :applause: :applause: :applause:
بین قطع و اشباع که موقع قطع شدن؛ خروجی میشه Vcc و موقع اشباع هم خروجی میشه 0.2 ولت.
وقتی ولتاژ VCE کمتر از VCC/2 باشه؛ ناحیه ی قطع، محدود کننده ی خروجی هست. و وقتی هم که بیشتر از VCC/2باشه؛ ناحیه ی اشباع محدود کننده ی ولتاژ خروجی هست.این ها باعث میشه که خروجی نامتقارن بشه و با افزایش ولتاژ ورودی، سیگنال تقویت شده در خروجی، از یه طرف برش بخوره.
در مورد خط بار، یه خط بار DC داریم؛ یه خط بار AC. که سعی میکنیم محل تقاطع این دو خط بار، حدود VCC/2باشه.این طوری از VCC/2 تا VCC، محدوده تغییرات نیم سیکل مثبت در خروجی هست و از VCC/2 تا ولتاژ اشباع ترانزیستور، محدوده تغییرات نیم سیکل منفی در خروجی هست.
(کلاً فرآیند تقویت سیگنال تو ترانزیستور؛ تغییر دادن میزان هدایت ترانزیستور هست.)
فکر کنم الان متوجه شده باشین چطور شد.
راستی، الان من اینها رو ذهنی دارم میگم،ولی الان بهتره این نمودار جلوی چشمتون باشه،وقتی کامل متوجه بشین، دیگه سالی یک بار هم نمودار رو دیدین یا ندیدین،مهم نمیشه براتون!

[TABASOOMTZ]

پاسخ : تحلیل مدار

وقتی ولتاژ VCE کمتر از VCC/2 باشه؛ ناحیه ی قطع، محدود کننده ی خروجی هست. و وقتی هم که بیشتر از VCC/2باشه؛ ناحیه ی اشباع محدود کننده ی ولتاژ خروجی هست.این ها باعث میشه که خروجی نامتقارن بشه و با افزایش ولتاژ ورودی، سیگنال تقویت شده در خروجی، از یه طرف برش بخوره.

با سلام
شرمنده کمتر از vcc/2نمی شه ناحیه ی اشباع و بیشتر از vcc/2هم نمی شه ناحیه ی قطع؟؟
چرا تو هر کدوم محدود کنده ی ولتاز خروجی !!!
تو حالت قطع ولتاز کلکتور امیتر برابرvccیعنی حداکثر ولتاز و تو اشباع حدود 0.2و حداقل واتاز درست نیست این؟ :nice:

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار

با سلام
شرمنده کمتر از vcc/2نمی شه ناحیه ی اشباع و بیشتر از vcc/2هم نمی شه ناحیه ی قطع؟؟
چرا تو هر کدوم محدود کنده ی ولتاز خروجی !!!
تو حالت قطع ولتاز کلکتور امیتر برابرvccیعنی حداکثر ولتاز و تو اشباع حدود 0.2و حداقل واتاز درست نیست این؟ :nice:

ببخشید، یه خرده خواب آلود بودم؛ برعکس نوشتم. :redface:
درسته.حداقل و حداکثر مقادیر همینها هستن.
چرا محدود کننده ولتاژ خروجی؟ خب مگه تو خروجی قراره چی رو مشاهده کنیم؟ ولتاژ خروجی حداکثر و حداقل مقدارش به این مقادیر (Vcc , VCE.sat)محدود میشه.

[TABASOOMTZ]

پاسخ : پاسخ : تحلیل مدار

باسلام وتشکرازاظهارنظرجنابعالی توجهات را به مدارات عملی تقویت کننده ترانزیستور با ورودی vdc وخروجی vdc جلب میکنم vcc=vc+vce

با سلام دوست عزیز شما تو این مدارات دارین افت ولتاز روی مقاومت کلکتور رو اندازه می گیرین درسته؟؟
در حالی که این افت ولتاز به درد من نمی خوره درسته؟؟
اگه شما مقاومت رو بردارین 15ولت روی کلکتور می یوفته درسته؟؟؟در هر شرایط
در ضمن شما ولتازبیس رو اندازه نمی گیرین که شما ولتاز قبل از مقاومت رو اندازه می گیرین این هم درسته یا نه؟؟؟

[TABASOOMTZ]

پاسخ : تحلیل مدار

نمونه ی بهره تو حالت DC؛ همون پ-امپ هست.

جناب شاهرخ از بحث اپ امپ بیاید بیرون و تو ترانزیستور برسی کنیم این ماجرارو اخه تو فرمول هایی که تو کتاب ها من مطالعه کردم اما هیچ کدوم از اینا بهره ی تقویت رو تو حالت دی سی ننوشته بودن چرا؟؟

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : تحلیل مدار

جناب شاهرخ از بحث اپ امپ بیاید بیرون و تو ترانزیستور برسی کنیم این ماجرارو اخه تو فرمول هایی که تو کتاب ها من مطالعه کردم اما هیچ کدوم از اینا بهره ی تقویت رو تو حالت دی سی ننوشته بودن چرا؟؟

خب مگه اون بهره ای که حساب میکنیم؛چه بهره ای هست؟ بهره ی DC هست! ولی چرا هیچوقت نشنیدیم و نخوندیم بهره ی DC؟ شما با یه پتانسیومتر، به ورودی ترانزیستور، یه ورودی DC بده.حالا شروع کن اون پتانسیومتر رو با آهنگ مشخصی کم و زیاد کن!کاری که سیگنال ورودی AC تو ترانزیستور انجام میده؛ غیر از اینه؟ (تغییر پتانسیل ورودی و در نتیجه تغییر هدایت ترانزیستور و ادامه ی داستان)
اما اگه یه مقدار DC ثابت اعمال بکنی، با توجه به قابلیت جریان دهی منبع سیگنالDC؛ ولتاژ اون نقطه ی ورودی ، میتونه کم یا زیاد بشه.در نتیجه سطح ولتاژ DC خروجی هم کم یا زیاد میشه.
خیلی واسه خودت سختش نکن.پیچیده نیست.ضمنا تقویت کننده ی Default ذهنت رو امیتر مشترک بگیر! اینجوری تحلیل ذهنی راحت تر میشه.
برادرانه یه توصیه ی کوچولوی دیگه هم داشتم،روی درس مدارهای الکتریکی خیلی کار کن،خیلی خیلی کار کن!