Расчёт транзисторов (1)
Медленное и печальное продолжение тренировки (потому что я не понимаю, что происходит в сложных схемах).
Один единственный транзистор, к которому даже ничего (на нижней ветке) не подключено:
Есть надежда, что его личное (явно немаленькое) сопротивление вполне достаточно чтобы не вызвать короткое замыкание.
Во всех схемах, вроде бы, должны действовать законы Ома и Кирхгоффа. Кто из них кто я не помню, но это и не важно.
Важно то, что
1] U=I*R,
2] сумма всех втекающих в узел токов равна сумме всех из него вытекающих,
3] напряжения на параллельных участках равны,
4] общее напряжение на последовательном участке равно сумме всего, что последовательно подключено,
5] ток на последовательном участке одинаков для всех последовательных компонент.
В данной схеме всё это вместе означает что:
2] I_sum = I_baza+I_tr
3,4] 10=V1=U_tr=U_baza+U_baza_tr
5] Одинаковый ток I_baza протекает как через резистор R1 так и в базу транзистора.
На схеме уже всё посчитано. Видно, что сопротивления при втекании тока в базу (R_baza_tr) почти нет. Значит, в прикидочных расчётах им можно просто пренебрегать.
А раз так, то ток на верхней ветке легко считается по пункту №1:
I_baza=V1/80 kOm=10/80 000=0,000125
Абстрагируюсь, что коэффициент транзистора h постоянен, я его знаю, а транзистор открыт. В данном случае h=197. Тогда я легко могу посчитать по этому h ток на нижней ветке:
I_tr=h*I_baza=0,024625
По токам я уже всё знаю, т.е и их сумму тоже:
I_sum = I_baza+I_tr = 0,02475
А ещё я могу посчитать сопротивление транзистора:
R_tr = V1/I_tr = 406,0913706
Могу посчитать общее сопротивление всей цепи:
R=V1/I_sum = 404.
С моей точки зрения добавление нагрузки к транзистору:
1] Вообще никак не повлияет на ток сверху (на базе), т.к там с «трубой» ничего не происходит (I_baza.I)
2] Снизит ток снизу (всё-таки появилось дополнительное ему сопротивление) (I_tr.I)
3] Снизит общий так (за счёт того, что по нижней ветке протечёт меньше). (I_sum.I)
4] Уменьшит расчётное значение h, хотя транзистор тут ни при чём (полученный ток уменьшился из-за подключенной нагрузки, транзистор пропустил бы и больше).
5] Повысит общее сопротивление в цепи
Так и получается:
Теперь я ко всему этому прицепляю (на базу транзистора) маломощную батарейку:
… и сделаю развёртку параметра, т.е посмотрю как будут меняться всё значения при напряжениях батарейки от минус до плюс 1 вольта.
По моим представлениям:
1] При отрицательных значениях транзистор должен быть закрыт.
2] При нуле должно быть то же самое, что и было до подключения батарейки.
3] При 1 вольте транзистор должен пропускать больше тока (буду считать, что он был ещё не совсем открыт).
Совсем уж однозначно сказать, что я не угадала ни одной буквы нельзя. Зато поведение точно оказалось неожиданным.
Результаты:
и это:
Первое, что меня несказанно удивило – это 11 вольт на базе транзистора.
А получилось это так:
Отрицательное напряжение на верхней батарейке это то же самое, что батарейка, подключенная наоборот (т.е плюсом влево). В этом случае у неё направление как у нижней и их напряжения суммируются. Ток через транзистор, естественно не идёт.
А отрицательное напряжение U_baza_tr – это напряжение от верхней батарейки. Именно её напряжение в этой схеме становится напряжением на базе транзистора (второй путь тока при отрицательных значениях). Потому что батарейка есть, и делить её напряжение с огромным блокирующим резистором R1 не приходится.
При нуле на верхней батарейке ток через базу устремляется вверх, а не в транзистор:
Потому что ничего не толкает его в обратную сторону а »труба» в том направлении шире.
Ток начинает течь в базу транзистора только при 0.7 вольтах на верхней батарейке. А чтобы добиться того же значения тока через базу надо поднять напряжение на верхней батарейке то 9 (!) вольт. По счастью, транзистор открывается при меньших токах.
Так выглядит картинка напряжения на нагрузке в зависимости от напряжения батарейки;
Если снизить ток верхней батарейки, увеличив сопротивление резистора:
То снизится наклон кривой:
Я думала, что сдвинуть график влево можно увеличив сопротивление R1. Но при 180 кОм ситуация принципиально не изменилась. Не знаю, как это сделать.
|