Приветствую всех!
Не могу разобраться, как настроить схему активного смещения. Как рассчитать и подобрать параметры. При натурных испытаниях не получается подобрать ток базы и напряжение коллектор-эмиттер. Такая схема 100% используется в широкой практике, но методики расчёта я не нашел
Помогите, пожалуйста


Увеличить

резистор R3 можно подбирать до нуля, он свободный параметр и можно его подобрать для определённого напряжения на коллекторе. то есть, для решения задачи его убираем, ставим перемычку.

Последовательность решения:
- задавать штатный ток для VT2 при котором они в УМВЧ должен работать, допустим 100 мА
- задавать минимальное ожидаемое бета от VT2, допустим 25 при токе коллектора 100 мА
- подбирать VT1 с большим бета, допустим 200 при токе коллектора 1...10 мА
- из ВАХ имеем Uбэ у VT1 = 0,7V
- из ВАХ имеем Uка у VD1VD2 = 0,6V при токе 200uA
- Питание +12V

Получаем промежуточные величины
- ток базы VT2 = 100/25 = 4mA
- ток базы VT1 = 4/200 = 20uA
- перепад напряжения над R2 Ur2 = 0,6+0,6-0,7 = 0,5V
- перепад напряжения над R1 Ur1 = 12-0,6-0,6 = 10,8V
- ток по R1 = 20+200 = 220 uA

Оттуда получаем по резисторам
- R1 = 10,8V/220uA = 49 кОм, ставим 47 кОм
- R2 = 0,5V/104,02mA = 4,8 Ом, ставим 4,7 Ом

Делать резистор R3 не более 51 Ом, на нём падает около 5В при 100 мА. На стабилизацию не влияет особо.
-

Термостабильность не слишком высокая, ~30% на 100°С, VT1 и диоды д.б. одинаковой температуры. Можно существенно улучшить, поставив вместо диодов красный светодиод определенного типа.

andory
это правильно, если цель в именно стабильности тока, отчасти ИК-диод на 1,2В лучше, так как крутизна ВАХ больше, чем у "видимых" LED. Но если речь о многих транзисторов для УМВЧ , то с температурой есть смысл и менять ток. Я подобное тоже сделал в активных антеннах, где входной транзитсор в схеме ОИ. Этим обеспечивается оптимальная линейность по всему диапазону температур.

Но это уже вопрос к конструктору аппаратуры, что нужно и это нужно индивидуально к каждому типу транзитсора исследовать.

Спасибо!

А как понять, какой ток базы оптимальный, если нет графиков в даташите?

Конкурс
Если это про транзистор в УМВЧ, то скажите спасибо писателям даташита и готовьтесь к научно-исследователькским работам.
Однако, инженерный мир хорош тем, что можно хорошо прикинуть многие вещи. Образно, для режима Б с мягкой отсечкой одной полуволны можно ток покоя для начала установить на 2...5% от пикового для искажений менее -40дБ для SSB-сигнала. То есть, если в пике 5А, то ток покоя для начала установить на 100...250 мА. Берите транзистор (лучше бы целую партию) и мерите бета при токе 100...200 мА.

Вот такой хрен с даташитами и это не первое десятилетие.

Я собрал макет из двух транзисторов:
VT1 KSP2907A
VT2 KSP2222A
VD1, VD2 2N4148
R2 62 Ом
Ток базы VT2 получился 15 мА.
При превышении тока коллектора VT2 путем изменения резистора R3 более чем на 1 мА его ток базы начинает заметно снижаться. При Iк VТ2 = 5 мА ток базы уже 10 мА. Поему так?

Ваша схема смещения склона к самовозбуждению, если в цепи коллектора имеется большая емкость блокировки для сигнальных цепей. В таком случае нужно непосредственно на коллекторе VT1 конденсатор, которые ещё больше медлит схему и это могут быть микрофарады для схем УМВЧ.

аша схема смещения склона к самовозбуждению
Я посмотрел осциллографом. Никакой генерации нет...

Я собрал макет из двух транзисторов:
VT1 KSP2907A
VT2 KSP2222A
VD1, VD2 2N4148
R2 62 Ом
Ток базы VT2 получился 15 мА.


вроде так должно быть, мерите напряжения согласно моему первому расчётному примеру и проведите расчёт.

При превышении тока коллектора VT2 путем изменения резистора R3
Вы не поняли действие R3. Его нельзя "безнаказано" увеличить. С его увеличением снизится напряжение у коллектора. От этого сначала падает бета у VT2, а потом на коллекторе напряжение будет примерно нулевое, R3 ограничит ток коллектора и "лишний" ток от VT1 уходит через базу VT2.

Ещё раз, R3 ставим только, если он нужен как сигнальная нагрузка и у него максимально допустить перепад Uпит/2.

Конкурс
а условие самовозбуждения Вы же не "выполняли", конденсатор у коллектора VT2 пробовали поставить?

R3 ограничит ток коллектора и "лишний" ток от VT1 уходит через базу VT2.
Поставил переменник, чтобы выставить напряжение 2.5 вольта. Оказалось это не так просто. Там либо ноль вольт, либо сразу 3 с лишним. Кое-как поймал 2,8В. При этом ток базы стал примерно 0,5 мА. Ток коллектора VT2 15 мА. Все как-то в разные стороны работает с резкими изменениями. Это точно не самовозбуждение...
При том, что если R3 подключить не к коллектору VT1, а к плюсу питания, то все можно настроить. Но это будет не то, что мне надо. Какой-то отбор мощности от R2 происходит...

В общем, когда мне удается выставить 2,5В напряжение на коллекторе VT2, VT1 уже не работает и на R2 падение не 0,9В, а 1,1 В и как стабилизатор тока он уже не работает. Ток через резистор R1 = 50 мА

Я запитал цепь коллектора VT2 от отдельного источника. И при напряжении Uкэ=3В и Iб=15 мА получились паспортные 600 мА. Но как теперь запитать коллектор VT2 от эмиттера VT1, чтобы получить те же самые 3 вольта?
Если на R2 у меня должно падать 0,9 Вольта (при токе коллектора VT2) 600 мА, то он у меня должен быть номиналом 1,5 Ома? на R3 должно падать 5-0,9-3=1,1 В. Т.е. при токе 600 мА это 1,83 Ома?
При всем при этом получается, что я не получу тока базы VT2 15 мА при таком R2 (0,9В * 1,5 Ом=0,6 А)

Конкурс
Вы сначала делайте схему без R3 или ставьте там 10 Ом для измерения тока.

Самовозбуждение может возникать при большом конденсаторе у коллектора VT2. ет конденсатора - всё стабильно.

Какое напряжение питания Вы подаёте?

Поставил переменник, чтобы выставить напряжение 2.5 вольта. Оказалось это не так просто.
смотря какой номинал.... Если 1 кОм, то уже сложно выставить. Ставьте 100 Ом и проще будет.[b]


В общем, когда мне удается выставить 2,5В напряжение на коллекторе VT2, VT1 уже не работает и на R2 падение не 0,9В, а 1,1 В и как стабилизатор тока он уже не работает. Ток через резистор R1 = 50 мА
Вы почему не придержитесь к методике, которую я писал в самом начале? Всё начинается от задачи, какой ТОК хотите, такие резисторы в итоге ставить. У этой схеме ровно ОДНО только математическое решение на конкретную задачу. Если Вы на R2 подобрали 62 Ом, то на прикидку ток должен быть около 15 мА и там нет большого разбега, никакие 5 мА и никакие 500 мА. R3 на это только мелочно повлияет, если его подобрать в созволенном интервале.

При всем при этом получается, что я не получу тока базы VT2 15 мА при таком R2 (0,9В * 1,5 Ом=0,6 А)
а даташит транзистора 2222 что пишет про ток базы 15 мА?

Какое напряжение питания Вы подаёте?

5 Вольт

Вы почему не придержитесь к методике, которую я писал в самом начале?

Всё-всё, сделаю) Но уже завтра

а даташит транзистора 2222 что пишет про ток базы 15 мА?

KSP2222A

Пишет 150 мА при токе базы 15 мА

Если Вы на R2 подобрали 62 Ом, то на прикидку ток должен быть около 15 мА и там нет большого разбега

Вот и 150 мА тоже не получилось даже с накоротко закороченным R3. Будто VT2 сажает VT1 каким-то образом..

- Питание +12V

И я ведь могу сделать по этому же принципу схему с питанием от 5-ти вольт?

- из ВАХ имеем Uка у VD1VD2 = 0,6V при токе 200uA

и что такое Uка? Падение на одном диоде?

и что такое Uка? Падение на одном диоде?
да, ток небольшой достаточен, если бета у VT2 хороший, поэтому 0,6В

KSP2222A
Пишет 150 мА при токе базы 15 мА
да пишут, но читать бы ещё правильно. Это условие насыщения. Бета при токе 150 мА более 40, поэтому при 3...4 мА в базу ток уже 150 мА. А насыщение создают избыточном током базы, чтобы транзистор-ключ стал с очень малым сопротивлением коммутировать нагрузку. То есть данный режим имеет отношение к ключевому режиму при 3...5-кратном перенасыщении. Это не про аналоговый режим усиления и не имеет отношение к теме.
Вам подходит режим 10В/10мА при котором гаранитруют бета не менее 75. Поэтому для Вами заявленных 15 мА достаточен ток базы 200 мкА.


И я ведь могу сделать по этому же принципу схему с питанием от 5-ти вольт?
да, ставьте другие цифры в уравнения и получаете другие сопротивления

Вам подходит режим 10В/10мА при котором гаранитруют бета не менее 75.
А если питание будет 5 вольт, то какая бета будет при 10 мА в базу?

Конкурс
смотрите последнюю строку, при 500 мА бета гаранитруется более 40, и это 12,5 мА в базу.

смотрите последнюю строку, при 500 мА бета гаранитруется более 40, и это 12,5 мА в базу.

а, понял как это работает. 500/40=12.5. Раньше-то я по графикам сомтрел

Конкурс
Поставил переменник, чтобы выставить напряжение 2.5 вольта. Оказалось что показалось
Единственно возможный переменник это R2, на нем падает ~0,6 В и он определяет ток. R3 вообще не участвует в стабилизации, его просто выбирают таким, чтобы на коллекторе осталось полпитания при заданном токе.
Пусть хотим 100 мА при 5В, усиление транзисторов >20. Тогда R2=6 Ом, R1=3 кОм (ток 1мА, из него ~1/4 в базу VT1). На R3 должно падать ~2В, т.е. R3=20 Ом.
Хотите больше ток, уменьшайте R2, не забыв уменьшить R3. Увеличите питание до 12 В при 100 мА, увеличте R3 втрое, чтобы на нем падало 6В.

Естественно, это счет на пальцах, реально надо учитывать, например, напряжение насыщения,температуру и много чего ещё, расчет усложняется.

Про усиление пальцем в небо ткнул, работать будет практически на любых транзисторах, а потери энергии из-за делителя 1% ни о чем.

Спасибо всем за разъяснения! Завтра буду продовать

А как вообще вычислить по этим таблицам ожидлаемое падение Uкэ? Или это несущественно?

Конкурс
VT2 для 0.6 А ущербный. 0,6 Вт это 1В.

А как вообще вычислить по этим таблицам ожидлаемое падение Uкэ? Или это несущественно?
Вернее, не нужно. Это настраиваемое значение. Сначала ток установите, который нужен. А потом с R3 можно убавить напряжение у коллектор по другим соображениям.

Вот такая картина получается:
Ток базы падает при подключении VT2



Увеличить