Esercizio amplificatore cascode

[Parminder Singh]

calcolare R1 e Re tali che i valori di riposo siano Ic=10mA e Vce=10V (per entrambi i bjt).
Vcc=15V e Vee=-15V , guadagno di corrente (beta f, per entrambi bjt)=200 e Ib =0.

Per favore aiutatemi a risolvere questo esercizio.
Grazie in anticipo

[max.bocca]

In pratica sono due transistor uno in configurazione emettitore comune e l'altro base comune, quindi alto guadagno e alta impedenza in uscita. In rete trovi tutto se non in tensione duale almeno in singola alimentazione. In quel caso sai che la tensione di base di q2 é vcc/2, la tensione di base q1 diventa vcc/2 diviso la somma di r1 r2 moltiplicato r1.. Le correnti di collettori essendo in serie sono uguali... Essendo un esercizio scolastico devi applicati per capire come si calcolano i componenti. 

[gabri-z]

Per me non puoi avere 10 mA di collettore , 10 V C-E  sul Q2 mentre ha la base a 0 V con  Rc impostata 510 Ohm.

 

 

[Parm]

2 minuti fa, gabri-z scrisse:

Per me non puoi avere 10 mA di collettore , 10 V C-E  sul Q2 mentre ha la base a 0 V con  Rc impostata 510 Ohm.

 

Questi sono i dati del problema

[gabri-z]

 

Con questi valori ti avvicini , ma non vedo possibile risolvere il problema come presentato , almeno per me.

Per come si arriva , prova anche tu...

[Parm]

1 ora fa, gabri-z scrisse:

 

Con questi valori ti avvicini , ma non vedo possibile risolvere il problema come presentato , almeno per me.

Per come si arriva , prova anche tu...

Grazie mille! Adesso devo calcolare le stesse resistenze r1 e r4 analiticamente

[Livio Orsini]

14 ore fa, Parm scrisse:

Grazie mille! Adesso devo calcolare le stesse resistenze r1 e r4 analiticamente

 

per calcolare il tutto è sufficiente la legge di ohm

[gabri-z]

Anche Kirchhof, ma non ci sta lo stesso. Con 10 mA richiesti sui 510 Ohm, sono 5,1 V ; la base del transistor è a 0 V , per cui l'emettitore va ai -0,7 V circa E non può stare più su perché il transistor si blocca. Così risulta che o non rispetta la Vce richiesta o non rispetta la Ic richiesta .😂

[Livio Orsini]

15-5.1 = 9.9V + 0.7V = 10.6 V ==> Vce richiesta 10V

Invece di usare 510 ohm valore commerciale se si vogliono avere esattamente i valori di progetto si usano valori della serie di precisione 1% o anche 0.5%, oppure si sommano ressitori in serie.

15v - (10 + 0.7) = 4.3V che con corrente di 10mA significa mettere un resistore di carico da 430 ohm

Con R4 = 500ohm si avrà Vb di Q1 0 5.7V; il partitore di base si determina con il seguente calcolo

Ie di Q1 = 10mA, guadagno in corrente 200 quindi Ib 0.05mA. La corrente del partitore I>>Ib ==> >=1mA. Con R1 = 5600 ohm sarà:

5.7V / 5600 ohm ===> 1.017mA ==> R2 ( 15 - 5.7 ) / 0.001017 = 9137 ohm, ottenibile con un valore commerciale da 9100 uhm in serie ad un resistore variabile da 47 ohm (50 ohm) con funzioni di trimmer per aggiustare finemente il punto di lavoro.

 

Oppure si scelogono i valori commerciali più vicini e ci si accontenta di avere punti di lavoro un poco differenti dall'ipotesi di progetto.

Tanto è un circuito fortemente reazionato in continua, quindi i punti di lavoro saranno molto stabili.

[gabri-z]

Lui ha come Dati fissi del problema Rc = 510 Ohm 

Vce = 10 V per transistor;

 Ic  = 0.01A per ogni transistor , vuol dire che ignorano la corrente Ib. 

Per cui se non cambia i dati del problema , risulta impossibile risolverlo .

[gabri-z]

Adesso mi sono accorto , hai fatto, mi pare , lo stesso mio errore. 

Non si può diminuire la 510 Ohm, si deve aumentare. 

Avevo risposto lo stesso anche io ma poi ho cancellato. 

Prova a pensare al perché. 

 

[GiRock]

Con 510 Ohm è impossibile ottenere quei valori come risultante dei calcoli, già con Rc 560, Re 415 e Rb 5k2 tutto rientra nella normalità, abbiamo 10.1mA di Ic e 50uA circa per base con BF = 200, ulteriori modifiche non apportano miglioramenti ovvero, se abbiamo 10V per ogni Vce, si ottiene una Ic > 11mA che non è quella espressamente richiesta nell'esercizio...

 

@gabri-z, tu che usi LTSPICE e puoi modellare comodamente i parametri del transistor con EDIT COMPONENT, prova a modificare questi valori:

 

BF = 200 oppure (2.0E+002)
BR = 200 oppure (2.0E+002)

[gabri-z]

1 ora fa, GiRock scrisse:

tu che usi LTSPICE e puoi modellare comodamente i parametri del transistor con EDIT COMPONENT,

Credo che tu intenda dire che LTSPICE permette di modellare i parametri , purtroppo questo non implica che io possa farlo....ci proverò .

[Livio Orsini]

5 ore fa, gabri-z scrisse:

Adesso mi sono accorto , hai fatto, mi pare , lo stesso mio errore

 

Purtroppo ho dimenticato che la base di Q1 è fissa a potenziale di zero volt.

[gabri-z]

Ci ha dato un bel giocattolo , ma poi è andato in spiaggia !

[Parminder Singh]

19 ore fa, gabri-z scrisse:

Ci ha dato un bel giocattolo , ma poi è andato in spiaggia !

purtroppo nel weekend ho avuto un impegno, oggi provo a risolverlo analiticamente

[gabri-z]

 

Quel week-end    

[AEIT113259]

e basta programmini del callo, due equazioni, e 10% di tolleranza... la corrente la impone il transistor basso Ic= (/(15/3)-0.7)/412=10,4mA lo 0,4 non ha significato, quindi 10 mA. Punto. la Vce dei due transistor è circa 10V cadauno, scelta infelice perchè ho 10 v di dinamica in uscita ( con 30V di alimentazione avrei potuto fare di meglio.)ho trascurato le correnti di base, adesso, se conosco hfe, posso fare una verifica ed eventualmente ricorreggere i valori... ma che senso ha??? i programmini atrofizzano i cervelli, buttateli via.... 

Modificato: 31 dicembre 2020 da AEIT113259
correzione ortografica

[Livio Orsini]

Occhio alle date!