Хоровиц Хилл Искусство схемотехники.

[Galaxy111]

Успокоили, просто не мог понять, как в 4-м издании могла остаться(появиться) такая опечатка.

[uv3afl]

Я сначала не понял суть перехода к приращениям. Поэтому не стал приписывать дельта к Uэкв, т.к. оно постоянно, решил так оставить То есть полностью дифференцируем выражение.
За меня все решили Спасибо за помощь Учиться и учиться мне

Ха! Я тоже, помнится, "пыхтел" над этой же задачкой. Так достала, что поставил симулятор. Некоторые мысли были похожи на ваши и коллег, которые вам помогали. Однако, чуть по-другому все же, как-то более "по-деревенски" и на пальцах. Поэтому поделюсь здесь.

Обозначения резисторов совпадают с моими картинками. Я подумал, что все-таки у схемы должен быть эмиттерный резистор на случай "без нагрузки":

sch-no-load.png

Схема без нагрузки

(7.98 КБ) 966 скачиваний

1). Расчет R1.
R1 выбирается из расчета много больше Rнагр, (R4), чтобы ток выхода определялся нагрузкой, а не этим сопротивлением. С другой стороны, от R1 зависит разница в напряжениях без нагрузки и под нагрузкой. Она задана и не должна превышать 5%, т.е. 0,25В. Из этих двух условий определяется R1.
Сопротивление нагрузки можно найти, т.к. задан ток нагрузки (0,025A) и напряжение на нагрузке 5В.Таким образном Rн (R4) = 5/0,025=200 Ohm. Далее считаем R1.

Находим разницу сопротивлений без нагрузки и под нагрузкой:

dU=dI*dR => 0,25 = 0,025*dR => dR=10 Ohm

Теперь поймем из чего складывается эта разница:

Здесь самый тонкий момент в том, что разницу надо считать между сопротивлением _нагрузки_ и параллельным сопротивлением нагрузки и эмиттерного резистора, а не между сопротивлением резистора эмиттера (без нагрузки) и параллельного сопротивления резистора эмиттера и нагрузки.

dR = Rнагр - Rнагр || R1
10 = 200 - 200R1/(200+R1)
190 = 200R1/(200+R1)
190(200+R1) = 200R1
38000+190R1 = 200R1
38000 = 10R1
R1 = 3800

2). Расчет входного делителя (R2,R3).
Начинаем считать с нижнего резистора делителя (R2). Входное сопротивление повторителя не должно оказывать влияния на входной делитель. Исходя из этого, сопротивление R2 должно быть много меньше входного сопротивления повторителя под нагрузкой (и подавно меньше его сопротивления без нагрузки).
Входное сопротивление повторителя под нагрузкой приблизительно равно порядка Rнагр*h21e = 100*200 = 20000

Выбираем R2 = Rin-loaded/10 = 2000

Считаем ток делителя при R2 = 2000, исходя из того, что напряжение делителя (без нагрузки) должно составлять 5,85В:

Idiv = 5,85/2000 = 0,002925

Находим второй резистор делителя:

R3 = (15-5,85)/Idiv = 3128 Ohm.

Заменим на ближайший номинал: 3 кОм

3). Теперь о транзисторах. Абы какой не подойдет. Надо выбирать достаточно мощный, до пол-ватта, и с нормальным коэффициентом, т.к. в расчетах было заложено h21 не хуже 100.

Про мощность: не трудно проверить, что под нагрузкой на нем будет падать около 10В, а это даже при 25мА 250мВт!

Под такие критерии подходит транзистор BC337-16.

Ну и результаты:
- Без нагрузки:

res-no-load.png

Напряжения без нагрузки

(1.51 КБ) 831 скачивание

- и под нагрузкой:

res-load.png

Напряжения под нагрузкой

(1.5 КБ) 866 скачиваний

Вроде бы все в допусках. Думал попробовать в железе, но так и не дошел до этого.

[avastfake]

Друзья, прошу прощения за глупый вопрос, объясните пожалуйста, почему амплитуда A в данном примере равна -Uвх (интересует знак минус)

[noise1]

Падение напряжения на резисторе.

[Ariadna-on-Line]

Тут элементарная ошибка:
U(t) = Uвх + A * exp (-t/rc) - фигня

правильно -
U(t) = Uвх - A * exp (-t/rc)

U(на С) + U(на R) = Uвх

[uv3afl]

Тут элементарная ошибка:
U(t) = Uвх + A * exp (-t/rc) - фигня

правильно -
U(t) = Uвх - A * exp (-t/rc)

U(на С) + U(на R) = Uвх

Не понимаю, где ошибка? Они же позже по тексту говорят, что A=-Uвх.

А знак "-" перед Uвх в качестве A я понимаю примерно так:
В первый момент времени между батарейкой и конденсатором есть разница потенциалов, т.к. конденсатор разряжен. Соответственно, заряду есть, куда накапливаться в конденсаторе, а ток, соответственно, может течь в/из обкладок конденсатора, и конденсатор представляет собой якобы "КЗ"

Якобы, т.к. все-таки через диэлектрик свободные электроны не проходят, а проходят они "до обкладок" за счет накопления на них заряда. Таким образом в точке U в первый момент времени "как бы" появляется отрицательный полюс батарейки, и разница потенциалов на резисторе будет равна -Uвх (потенциал точки U относительно общего проводника минус потенциал точки соединения резистора с выключателем относительно общего же проводника). Разница потенциалов между обкладками конденсатора в первый момент времени равна нулю и начинает нарастать с зарядом.
Через резистор течет ток, который уменьшается по мере накопления заряда в конденсаторе. Потенциал на обкладке, соединенной с резистором становится постепенно равным Uвх, разница потенциалов на резисторе, стремится к нулю.

С утверждением U(на С) + U(на R) = Uвх я в общем согласен, но с той оговоркой, что U(на С) - это разность потенциалов на конденсаторе в точке U, относительно нуля, а U(на R) - это падение напряжения на резисторе в этой же точке, но относительно второй точки резистора, т.е. выключателя. И вот разность потенциалов на конденсаторе нарастает с нуля до Uвх одновременно с изменением падения напряжения на резисторе с -Uвх до нуля.

Как то так...

Возможно, я излагаю коряво и сумбурно, и кто-то может пояснить лучше. А возможно, и ошибаюсь, и кто-то может поправить.

[Ariadna-on-Line]

Не заморачивайтесь. Исходный постулат - сумма напряжений на участках цепи равна напряжению источника ЭДС. И этого достаточно.
Uбат = Ur + Uc => Uc = U(t) = Uбат - Ur(t)
В книжке тоже получили правильное решение, получив коэффициент А со знаком минус.
При решении диффур, их главное привести к какому-нибудь каноническому виду. А краевые условия потом сами дадут значения и коэффициентов и констант в решении..

[uv3afl]

В книжке тоже получили правильное решение, получив коэффициент А со знаком минус.

Т.е. старики Пол и Винфилд реабилитированны заодно с редакцией и переводчиками... Это замечательно!

[systeman]

Вопрос по книге: Искусство схемотехники 7е издание: где найти решение упражнений, для проверки своих?

[jast321]

Ребята, а где эти книги статьи ачать,есть ссылка?

[Нолик]

https://sunduk.radiokot.ru/

[jast321]

https://sunduk.radiokot.ru/

Спасибо.

[kentgaryk]

почему амплитуда A в данном примере равна -Uвх

Потому что это не амплитуда, а параметр в уравнении функции который определили подставив начальные условия. Не забивайте себе голову - просто пользуйтесь.

[abvgdee]

Выходное сопротивление инвертирующего оп-усила, гл.4, раздел 4.26

Не пойму как вообще его вычислять.

"Благо" определений не даётся (зачем они, пусть у людей будет иллюзия ясности), и для усилителя сигнала (неинверт усил, и раньше с биполярником) всё было дано в одном флаконе: определение, "приём" (trick) и вычисление (в этом случае мне всё "понятно").

Пробовал разные определения давать - не получается.

Ещё странно очень: формула для Z_out на картинке 4.70 во 2-м издании (а лучше, 2.89A в 3-ем издании): мы делим R_вых (=R_0 по-англ.) на (1+А), а в тексте - умножаем (к сожалению формулы не пронумерованы). Вроде очевидная опечатка (на картинке), а не исправлена - тоже не пойму.

[abvgdee]

Всем спасибо, "разобрался", больше не актуально.

[neoneon]

Всем привет, я опять с выводом выходного сопротивления эмиттерного повторителя Из конечной формулы (под спойлером) следует, что R и Zист подключены последовательно, хотя в книге говорится, что Zвых<<R, и при этом R можно не учитывать - значит, имеется ввиду параллельное подключение Хотя ошибок в расчете не вижу, может, не понимаю чего-то

Спойлер

[fedyaok]

dUвх != dUвых(не равно)
dUвых = (dUвх/(Rвн + Rвых*(B+1))) * (B+1) * Rвых
А то по результирующей формуле получается, что ваш R стоит последовательно с нагрузкой, а он стоит параллельно

[neoneon]

dUвх != dUвых(не равно)

Но почему? Напряжение источника увеличилось на 1В, на базе и эмиттере соответственно, как я думал... Или не равно из-за разных токов Iб и Iэ?

[fedyaok]

Вы применяете дельту, т. е, очень малые приращения.
Вы поняли мою формулу?
А вы сделайте сопротивление Rвых на уровне величины Rвн генератора деленное на бэтту и посмотрите, сколько буде выходное напряжение в частях от входного

[neoneon]

Вы применяете дельту, т. е, очень малые приращения.

По заданию и нужно было найти для малых сигналов Упражнение 2.1, показать, что Zвых=Zист/(h21э (малое!)+1).

dUвх != dUвых

Эту не понял, почему малое приращение напряжение на входе не создает точно такое же приращение напряжения на выходе.