Matematyka.pl

W układzie różnicowym emitery tranzystorów NPN (T1, T2) są zasilane z napięcia \(\displaystyle{ U_{EE}=-15V}\) przez rezystor emiterowy \(\displaystyle{ R_E}\). Prąd emiterów wynosi \(\displaystyle{ I_{EE}=0,5mA}\). Kolektor tranzystora T1 dołączono bezpośrednio do napięcia zasilania \(\displaystyle{ U_{CC}=+15V}\). Kolektor T2, będący jednocześnie wyjściem układu, jest dołączony do napięcia zasilania przez rezystor \(\displaystyle{ R_C}\). Podanie na wejście układu (bazę T1) sygnału \(\displaystyle{ 0,5\sin(2\pi1000t)-0,5V}\) powoduje wystąpienie na wyjściu składowej zmiennej o wartości międzyszczytowej ok. \(\displaystyle{ 1V}\). Baza tranzystora T2 dołączona jest do napięcia stałego \(\displaystyle{ -0,5V}\).

1. Narysuj układ
2. Oblicz wartości rezystorów \(\displaystyle{ R_E, R_C}\)
3. Narysuj przebieg napięcia na kolektorze tranzystora T2 oraz oblicz jego wartość maksymalną i minimalną, jeśli na wejście (czyli na bazę T1) podano sygnał sinusoidalny \(\displaystyle{ u_{we}(t)=0,5+0,01\sin(2\pi10t)V}\).
4. Oblicz napięcie na kolektorze T2 jeśli napięcie na bazie T2 zmieniono z \(\displaystyle{ -0,5V}\) na \(\displaystyle{ -2V}\), a na bazę T1 podano przebieg \(\displaystyle{ u_{we}(t)=-0,5+0,01\sin(2\pi10t)V}\)

Dane: \(\displaystyle{ U_{BEQ}=0,7V, \ \varphi_T=25mV, \ \beta=+\infty}\)

I tak:

1. 2.
\(\displaystyle{ U_{WE}=U_1-U_2=0.5\sin(\omega t)-0.5-(-0.5)=0.5\sin(\omega t)}\)
Wiemy, że \(\displaystyle{ A_{ we}=0.5V > 50mV}\), zatem na wyjściu będzie \(\displaystyle{ \Delta U=I_E\cdot R_C=1V\rightarrow R_C=\frac{1V}{0.5mA}=2k\Omega}\).

Jeśli zewrzemy wejścia: \(\displaystyle{ U_1=U_2=0V}\), możemy policzyć \(\displaystyle{ R_E}\):

3.
\(\displaystyle{ 0-0.7-I_E\cdot R_E=U_{EE}\rightarrow R_E=\frac{-U_{EE}-0.7}{I_E}=28.6k\Omega}\)

\(\displaystyle{ U_{wyMAX}=U_{CC}=15V}\)

\(\displaystyle{ V_{wyMIN}=U_{CC}-I_E\cdot R_E=14V}\)

Więc napięcie na wyjściu będzie oscylować wokół \(\displaystyle{ 14.5V}\)

Wzmocnienie układu to \(\displaystyle{ k_{ur}=-\frac{g_m R_C}{2}=-10V/V}\)

I wydaje mi się, że napięcie na wyjściu to \(\displaystyle{ U_{wy}=14.5-10\cdot0.01\sin(2\pi10t)V}\)

4.

\(\displaystyle{ U_{we}=U_1-U_2=0.01\sin(2\pi10t)+1.5V}\)

Szczerze to nie wiem, ale czy to nie będzie \(\displaystyle{ 14V}\) na wyjściu?