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三極管驅動電路一起來分析

QQ圖片20161229155751

上圖是一個簡單的方波驅動信號,驅動信號添加在Q1的發射極,通過判斷Q1是工作在放大狀態。。。。。。。

那Q2的工作狀態怎么確定呢?通過saber仿真,發現Q2的管子狀態與Rload的阻值有關!請模電大神們幫忙解決一下吧!

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2016-12-29 17:12
Q2的基級電流是Q1的集電極電流,Q1的集電極電流決定了Q2的工作狀態
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2016-12-29 17:53

這是一個射極隨藕器, 主要是用在阻抗匹配用, 你方波幹嘛如此用?

你Rload的變化, 是因為Q2無法完全進入飽和區當然會如此

把Q2先拿掉, 波形於Low時b2相當於接地, 此時Q1 C對E路徑電流為 (15V-Vset) / (a1+b2) = 14.8/ 1020 = 0.0145A =14.5mA

但路徑Ie = Ic + Ib   而Ib = (3.3-Vbe) / 750 = 0.00346 =3.46mA 

所以Ic =14.5mA - 3.46mA = 11.04A, 這是理想值, 因為當Ie =14.5mA, 則在b2 會有跨壓=10.5V, Q1絕對不可能通 

所以讓Q1導通點最大就是 Vbe+Vb2 = 3.3V , Vb2 = 3.3V-0.7V = 2.6V  則Ie 最大能容許電流為 2.6V / 750 =0.0034 = 3.4mA

且 Ie為Ib與Ic的總和

接上Q2, Va2 = Vbe(Q2)  在這條路徑上, Ia2 = 0.7V / 270  = 0.00259= 2.59mA

而Ic(Q1) = Ib2 + Ie(Q2)

所以 如果Ie(Q1)總和為3.4mA ,  Ic(Q1)總和為2.59mA, 這都是方波為Low時, 那波形上升到1V勒????你Q2不是進到線性區了.....

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2016-12-30 10:58
@juntion
這是一個射極隨藕器,主要是用在阻抗匹配用,你方波幹嘛如此用?你Rload的變化,是因為Q2無法完全進入飽和區當然會如此把Q2先拿掉,波形於Low時b2相當於接地,此時Q1C對E路徑電流為(15V-Vset)/(a1+b2)=14.8/1020=0.0145A=14.5mA但路徑Ie=Ic+Ib 而Ib=(3.3-Vbe)/750=0.00346=3.46mA 所以Ic=14.5mA-3.46mA=11.04A,這是理想值,因為當Ie=14.5mA,則在b2會有跨壓=10.5V,Q1絕對不可能通 所以讓Q1導通點最大就是Vbe+Vb2=3.3V,Vb2=3.3V-0.7V=2.6V 則Ie最大能容許電流為2.6V/750=0.0034=3.4mA且Ie為Ib與Ic的總和接上Q2,Va2=Vbe(Q2) 在這條路徑上,Ia2=0.7V/270 =0.00259=2.59mA而Ic(Q1)=Ib2+Ie(Q2)所以如果Ie(Q1)總和為3.4mA, Ic(Q1)總和為2.59mA,這都是方波為Low時,那波形上升到1V勒????你Q2不是進到線性區了.....

大師你好,又遇到你了!麻煩問一下,你首先分析Q1的時候,是假設Q1工作在飽和區,所以可以得到Ice= (15V-Vset) / (a1+b2) = 14.8/ 1020 = 0.0145A =14.5mA;我想問一下,雖然假設Q1工作在飽和區,但是為什么Ib = (3.3-Vbe) / 750 = 0.00346 =3.46mA呢,這里不應該是Ie嗎?

可以問一下,Q1的工作狀態怎么判斷呢?模電書上寫道:發射結正偏,集電結反偏是放大區,發射結正偏,集電結正偏是飽和區?但是在上面實際的電路中,假設Q2不存在,發射結肯定正偏,那集電結怎么確定呢,是根據Q1在不導通的情況下,Vc=12V,所以集電結反偏,是這樣判斷嗎?

我看網上的說法不一,第一種是根據電壓來判斷飽和還是放大;第二種是根據電流來判斷飽和還是放大。

這種情況怎么去判斷呢?

上圖中如何判斷Q2的工作狀態呢,既然求出了Q2的Ib,那怎么去判斷Q2在飽和還是放大區呢,假設放大倍數為100。

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2016-12-30 12:26
@zhangning029
大師你好,又遇到你了!麻煩問一下,你首先分析Q1的時候,是假設Q1工作在飽和區,所以可以得到Ice= (15V-Vset)/(a1+b2)=14.8/1020=0.0145A=14.5mA;我想問一下,雖然假設Q1工作在飽和區,但是為什么Ib=(3.3-Vbe)/750=0.00346=3.46mA呢,這里不應該是Ie嗎?可以問一下,Q1的工作狀態怎么判斷呢?模電書上寫道:發射結正偏,集電結反偏是放大區,發射結正偏,集電結正偏是飽和區?但是在上面實際的電路中,假設Q2不存在,發射結肯定正偏,那集電結怎么確定呢,是根據Q1在不導通的情況下,Vc=12V,所以集電結反偏,是這樣判斷嗎?我看網上的說法不一,第一種是根據電壓來判斷飽和還是放大;第二種是根據電流來判斷飽和還是放大。這種情況怎么去判斷呢?上圖中如何判斷Q2的工作狀態呢,既然求出了Q2的Ib,那怎么去判斷Q2在飽和還是放大區呢,假設放大倍數為100。

因為你在Q1_E接了一個電阻, 當電流流過後, 在電阻上會有壓降, 所以即使HFE 很大,但是在B接+3.3V的條件下滿足電晶體能導通一定是

VBE+VB2 = 3.3V 其中VB2只能低不能高, 我們假設VBE=0.7, 電流造成VB2=3V, 但是總電壓為3.3V而已, 電晶體VBE都不足怎可能還會通?

所以最大條件一定是VB2 = 3.3-0.7 =2.6V, 而2.6V是流過b2 的電阻電流乘積, 所以VB2 =2.6V / 750 =3.46mA

現在問題來了, 假設你方波高度上升到1V, 所以B極對方波只有2.3V位差, VBE不變, VB2 =1.6V, 所以在 750R上的電流只容許

1.6 / 750 = 2.13mA

                    假設方波高度上升到2V, 一樣VBE 不變, VB2=0.6V 750R電流只容許 0.6V / 750=0.8mA

所以輸上跟你說的你沒懂的是B - E 正偏, B為正, E為負 ,  B - C 為逆偏 B為負, C 為正

 上圖為一個NPN 電晶體接法, 動作為(算電子流是由負到正, 跟電流相反)

1). E為N通道, 所以多自由電子(圈圈那個), 當B-E施加順向時E極的自由電子被負所推斥, 被B極正電所吸引, 當VBE超過障壁電壓後, 自由電子將穿過障壁區到達B

2). C - B 為逆向, 所以C極所帶正電比B極還正, 因此多數自由電子越過障壁後被C所吸引, 大量自由電子將穿越障壁到達C極, 而少數自由電子由B極流出

     這就是為何IE=IB+IC 的原因, 當所有自由電子從B極到C極全數流出, 就叫做飽和

3). 把B - C 極性反過來為正偏, 則所有自由電子被E極與C極所推斥, 全部由B極流出, 所以一下就飽和


所以你那電路E所串接電阻會發現, 當輸入源為低位時, 阻抗變低, 高位時阻抗變高, 這就是射極隨藕器用來做阻抗匹配的原因

所以除非你特殊用途, 不然SWITCH 算那沒意義........

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2016-12-30 14:13
@juntion
因為你在Q1_E接了一個電阻,當電流流過後,在電阻上會有壓降,所以即使HFE很大,但是在B接+3.3V的條件下滿足電晶體能導通一定是VBE+VB2=3.3V其中VB2只能低不能高,我們假設VBE=0.7,電流造成VB2=3V,但是總電壓為3.3V而已,電晶體VBE都不足怎可能還會通?所以最大條件一定是VB2=3.3-0.7=2.6V,而2.6V是流過b2的電阻電流乘積,所以VB2=2.6V/750=3.46mA現在問題來了,假設你方波高度上升到1V,所以B極對方波只有2.3V位差,VBE不變,VB2=1.6V,所以在750R上的電流只容許1.6/750=2.13mA          假設方波高度上升到2V,一樣VBE不變,VB2=0.6V750R電流只容許0.6V/750=0.8mA所以輸上跟你說的你沒懂的是B-E正偏,B為正,E為負, B-C為逆偏B為負,C為正[圖片] 上圖為一個NPN電晶體接法,動作為(算電子流是由負到正,跟電流相反)1).E為N通道,所以多自由電子(圈圈那個),當B-E施加順向時E極的自由電子被負所推斥,被B極正電所吸引,當VBE超過障壁電壓後,自由電子將穿過障壁區到達B2).C-B為逆向,所以C極所帶正電比B極還正,因此多數自由電子越過障壁後被C所吸引,大量自由電子將穿越障壁到達C極,而少數自由電子由B極流出   這就是為何IE=IB+IC的原因,當所有自由電子從B極到C極全數流出,就叫做飽和3).把B-C極性反過來為正偏,則所有自由電子被E極與C極所推斥,全部由B極流出,所以一下就飽和所以你那電路E所串接電阻會發現,當輸入源為低位時,阻抗變低,高位時阻抗變高,這就是射極隨藕器用來做阻抗匹配的原因所以除非你特殊用途,不然SWITCH算那沒意義........
大師,我再請教個問題,就是通過Q1的集電極電流Ic我也能知道Q2流出基極的電流Ib2,那我問一下在負載電阻為1k的時候,怎么去確定Q2的工作狀態,怎么去計算流過負載的電流呢,謝謝了
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2016-12-30 15:59
@zhangning029
大師,我再請教個問題,就是通過Q1的集電極電流Ic我也能知道Q2流出基極的電流Ib2,那我問一下在負載電阻為1k的時候,怎么去確定Q2的工作狀態,怎么去計算流過負載的電流呢,謝謝了

令Q1_Ie為3.4mA(max)    Ie = Ic + Ib   其中Ic= β * Ib    ;   所以  Ie = (β * Ib) + Ib  ; Ie = Ib (β +1) 

若電晶體 β = 150 則 Ib = Ie /151 = 3.4mA /151   Ib = 0.022mA

Ic=Ie - Ib =3.4mA-0.022mA =3.378mA -----------------Q1 第一式


Q1_IC =Q2_Ib  其中Ib 由 Q2_Vbe與Ia2 兩個迴路來, Ia2 = Vbe_Q2 / 270 = 2.59mA

Ib2 = 3.378mA-2.59mA = 0.788mA ---------------------Q2 第一式

Ic_Q2 =Ib2 * β2  令 β2 = 150     Ic_Q2 = 0.788mA * 150 = 118.2mA

Ic 路徑由 Ie 流下來 , 故實際IC 118.2mA - 0.788mA = 117.4mA ----Q2 第二式

以上都是以信號為Low 時理想值算的, 其它自己參考......  

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2016-12-30 17:31
@juntion
令Q1_Ie為3.4mA(max)  Ie=Ic+Ib 其中Ic= β*Ib  ; 所以 Ie=(β*Ib)+Ib ;Ie=Ib(β+1) 若電晶體β=150則Ib=Ie/151=3.4mA/151 Ib=0.022mAIc=Ie-Ib=3.4mA-0.022mA=3.378mA-----------------Q1第一式Q1_IC=Q2_Ib 其中Ib由Q2_Vbe與Ia2兩個迴路來,Ia2=Vbe_Q2/270=2.59mAIb2=3.378mA-2.59mA=0.788mA---------------------Q2第一式Ic_Q2=Ib2* β2 令 β2=150  Ic_Q2= 0.788mA*150=118.2mAIc路徑由Ie流下來,故實際IC118.2mA-0.788mA=117.4mA----Q2第二式以上都是以信號為Low時理想值算的,其它自己參考......  
謝謝大師悉心解釋。
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2016-12-31 10:10
共基電路,速度快,還可以進行電平轉換。
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2017-01-03 11:52
@qinzutaim
共基電路,速度快,還可以進行電平轉換。
之前的信號一般是加在三極管的基極,敢問兄臺共基電路的速度快體現在哪里?
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2017-01-03 17:15
@zhangning029
之前的信號一般是加在三極管的基極,敢問兄臺共基電路的速度快體現在哪里?
速度和共集基本一樣,輸入信號與輸出信號同相,電壓增益和功率增益都高,是三極管三種接法里最適合高頻應用的接法。
缺點是輸入電阻低了。
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2017-01-23 10:58
已經被添加到社區經典圖庫嘍
http://www.cubesun.cn/bbs/classic/
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