De transistor als versterker

Wat snap je niet?

Er staat dat de uitgangsweerstand van de versterker gelijk moet zijn aan de ingangsweerstand van de eindversterker, dus 10k.

vervolgens:

Vout = Vs- Vrc (snap ik)
Vout = 9 - Vrc (snap ik)
Vout = -Vrc . Iout= Irc (nu snap ik het niet meer)

Is het niet zo dat Rc altijd gelijk is aan ingangsweestand van eindversterker, in dit geval dus 10k?

Tweede vraag is de berekening van Vre, kan je daar voor altijd de regel aanhouden dat dit waarde Vs/5 om een stabiele schakeling te creeren?

Vervolgens staat er :

Dit betekent dat de spanning op de OUT-pin kan variëren tussen 1.8 en 9V. De maximale AC uitgangsspanning (vOUT,max) is dus 9-1.8=7.2Vtt.
Uiteraard kan dit alleen bereikt worden als de rustspanning (als vIN=0) precies tussen 1.8 en 9V ligt. Dit betekent dus dat VOUT=1.8+(9-1.8)/2=5.4V. We weten al dat RC=10k, dus IC = (9-5.4V)/10k = 0.36mA. We verwaarlozen IB, dus IE zal ook 0.36mA zijn. RE=VRE/IE=1.8/0.36m=5k.

Spannings variatie tussen 1.8 en 9 V kan ik nog begrijpen
Max AC voltage snap ik ook nog, maar daarna ben ik lost, kan je het laatste stukje uitleggen?

Bij de controle of versterker nog werk als de transistor een 3 keer zo grote versterkingsfactor heeft, ben ik het spoor ook snel kwijt..

Helaas hebben transistors met dezelfde type-aanduiding een groote spreiding in de hFE. Zo kan een 2N3904-transistor een stroomversterking hebben die ligt tussen de 100 en 300. De vraag is is: zal onze versterker nog steeds werken als hFE = 300? Laten we een kijken...

IB = (VS-VBE-VRE)/R1. IC = hFE*IR1. We verwaarlozen IB, dus IE = IB.

VRE = IE*RE = IC*RE = hFE*IR1*RE = hFE*RE*(VS-VBE-VRE)/R1. VRE uit de haakjes werken geeft:

VRE = hFE*RE*(VS-VBE)/R1 - hFE*RE*VRE/R1 =>

VRE+(hFE*RE/R1)*VRE = hFE*RE*(VS-VBE)/R1 => (1+300*5k/1.8M)*VRE = 300*5k*8.4/1.8M => 1.833*VRE=7 => VRE = 7/1.833 = 3.8V.

IB = (8.4-3.8)/1.8M = 2.6µA. IC = 300*2.6µA = 0.767mA.

Alvast bedankt voor je help!

[Bericht gewijzigd door Dantos op donderdag 11 februari 2010 15:33:24 (26%)]

1. Bij "v_OUT = -V_RC. i_OUT = i_RC" gaat het om wisselspanningen. Vandaar de kleine letters v en i. De wisselspanning op de uitgang is immers gelijk aan de wisselspanning over RC. De wisselstroom door de belastingweerstand (i_OUT dus) loopt ook door RC, dus i_OUT = i_RC.

2. Dit wordt wel vaak aangehouden. In Bijlage D staat: Daarom wordt tussen de emitter en massa vaak een kleine weerstand gezet waar een spanning van ongeveer VS/5 over valt. Dit is een compromis; bij minder spanning lopen we het risico dat door componentspreiding en veroudering de schakeling toch instabiel wordt. Meer spanning resulteert in een lagere uitsturing en dus een lager rendement.

3. Wanneer de uitgangsspanning in rust 5.4V is, kan de spanning 3.6V stijgen en ook 3.6V dalen. Bij een rustspanning van bv 6V, kan de spanning maar 3V stijgen. De max uitgangsspanning is dan dus maar 3Vt ofwel 6Vtt.

4. Hier staat een foutje. Het moet natuurlijk zijn dat I_E = I_C. Dat zal ik aanpassen. Is het nu duidelijker? Geef anders even aan waar je het spoor bijster raakt.

Op 11 februari 2010 08:52:41 schreef Dantos:
Er staat dat de uitgangsweerstand van de versterker gelijk moet zijn aan de ingangsweerstand van de eindversterker, dus 10k.

Geen must, wel raadzaam voor de beste overdracht.

vervolgens:

Vout = Vs- Vrc (snap ik)
Vout = 9 - Vrc (snap ik)
Vout = -Vrc . Iout= Irc (nu snap ik het niet meer)

Er is gerommeld met gelijk en wisselspanning. Er moet staan:

v_out=-v_Rc. <-punt, geen x-teken.
En
i_out=i_Rc.

Kleine letters betekent wisselspanning. Eigelijk is het nog fout want spanningen geef je aan met U (gelijk) of u (wissel).

Is het niet zo dat Rc altijd gelijk is aan ingangsweestand van eindversterker, in dit geval dus 10k?

Een versterker heeft een eigen ingangsweerstand (ingangsimpedantie), daar komt bij GES de Rc parallel aan.

Tweede vraag is de berekening van Vre, kan je daar voor altijd de regel aanhouden dat dit waarde Vs/5 om een stabiele schakeling te creeren?

Ja, dat is een vuistregel.

Vervolgens staat er :

Dit betekent dat de spanning op de OUT-pin kan variëren tussen 1.8 en 9V. De maximale AC uitgangsspanning (vOUT,max) is dus 9-1.8=7.2Vtt.
Uiteraard kan dit alleen bereikt worden als de rustspanning (als vIN=0) precies tussen 1.8 en 9V ligt.

Dit is een verwarrende zin, er moet staan:
"Uiteraard kan dit alleen bereikt worden als de rustspanning (als v_in=0) precies tussen 1.8 en 9V in ligt."

Dit betekent dus dat VOUT=1.8+(9-1.8)/2=5.4V. We weten al dat RC=10k, dus IC = (9-5.4V)/10k = 0.36mA. We verwaarlozen IB, dus IE zal ook 0.36mA zijn. RE=VRE/IE=1.8/0.36m=5k.

Klopt verder.
Je zet de collector op 5.4V, daardoor kan je de grootst mogelijke amplitude maken. Weer de opmerking dat er slordig met benamingen wordt omgegaan.

Bij de controle of versterker nog werk als de transistor een 3 keer zo grote versterkingsfactor heeft, ben ik het spoor ook snel kwijt..

Helaas hebben transistors met dezelfde type-aanduiding een groote spreiding in de hFE. Zo kan een 2N3904-transistor een stroomversterking hebben die ligt tussen de 100 en 300. De vraag is is: zal onze versterker nog steeds werken als hFE = 300? Laten we een kijken...

IB = (VS-VBE-VRE)/R1. IC = hFE*IR1. We verwaarlozen IB, dus IE = IB.

Een foutje, Ie is nooit Ib: Als je Ib verwaarloost dan geldt Ie=Ic

Hallo G en Henry,

Bedankt voor jullie reactie, ga jullie antwoorden bestuderen. Alles is voor mij redelijk nieuw, zal me dus even tijd kosten om het te verwerken.

Nogmaals, hartelijk dank voor jullie hulp, ben overigens bang dat dit niet mijn laaste vraag is..

p.s. G, had een aantal dagen gelden een berichtje voor je achter gelaten op hobby-electroincs.info, met daarin mijn complimenten voor de cursus. Weet niet of je dat gezien hebt, anders bij deze.

Hoi,

Bedankt voor jullie antwoorden, heeft een hoop duidelijk gemaakt.
Waar ik nog niet uitkom is de herberekenig als de Hfe 300 is ipv 100.

Ik snap dat je spanning over RE wil herberekenen, om zo Ib opnieuw te kunnen bepalen. Wat ik niet snap is deze regel;

VRE+(hFE*RE/R1)*VRE = hFE*RE*(VS-VBE)/R1 => (1+300*5k/1.8M)*VRE = 300*5k*8.4/1.8M => 1.833*VRE=7 => VRE = 7/1.833 = 3.8V.

Ik heb het probereen uit te schrijven, maar kom op een andere uitkomst. Kan je bovenstaande regel toelichten? Mijn wiskunde is een beetje roestig, maar ik wil het graag begrijpen.

Alvast bedankt

"VRE+(hFE*RE/R1)*VRE" kunnen we ook schrijven als: "(1 + hFE*RE/R1)*VRE". Immers: a + b*a = (1 + b)*a.
De vergelijking wordt dan:
(1 + hFE*RE/R1)*VRE = hFE*RE*(VS-VBE)/R1.
VRE is de enige onbekende; de rest kunnen we invullen.

Ik heb overigens in de cursus nu V door U vervangen. In het Engels is de V gebruikelijk en ik had de cursus oorspronkelijk in het Engels geschreven. Vandaar.

"VRE+(hFE*RE/R1)*VRE" kunnen we ook schrijven als: "(1 + hFE*RE/R1)*VRE". Immers: a + b*a = (1 + b)*a.
De vergelijking wordt dan:
(1 + hFE*RE/R1)*VRE = hFE*RE*(VS-VBE)/R1.
VRE is de enige onbekende; de rest kunnen we invullen.

Bedankt voor de uitleg.