MicroCAP 9 Full - Страница 42

Aml · 10.02.2019, 01:40

Как расчитывать простую схема каскада с ОЭ я написал вчера. Теперь о том, как выбрать число витков трансформатора не прибегая к подбору.

Итак, у нас рабочий ток 15мА. Ток холостого хода должен быть примерно на порядок меньше. Пусть он будет 1мА.
I=U/X, где Х - индуктивное сопротивление, X=OMEGA*L=2*Pi*f*L
Отсюда можно определить величину индуктивности первичной обмотки трансформатора (индуктивность намагничивания)
L=U/(2*Pi*f*I)=150/(2*3.14*40000*0.001)=600мГн

Формула для примерного расчета индуктивности катушки на сердечнике с известной магнитной проницаемостью:
L=m*m0*S*w*w/lср, где m - магнитная проницаемость, m0 - магнитная постоянная, S - площадь сечения магнитопровода, w - число витков, lср длина средней линии.
Откуда число витков w=корень(L*lср/(m*m0*S))
У выбранного сердечника S=8 кв.см=8Е-4 кв.м, длина средней линии 11.5см=0.115м
Считаем и получаем 55 витков.
При моделировании с 55-ю витками ток получается не 1мА, а 5.1мА. Это вполне может быть, поскольку в расчетах использовалось среднее значение магнитной проницаемости (2000), а в реалиях при малых перемагничиваниях (а они тут очень малые), магнитная проницаемость меньше (см. рис). Плюс не известно насколько корректна модель (она строится по предельной петле, а тут до нее как до Китая пешком). Но, тем не менее, получаются вполне приемлемые цифры, с ними уже можно работать (с "железом" точность получается не лучше).

kreking · 10.02.2019, 07:04

Сообщение от alexey-b

...Я, возможно неправильно, имел ввиду то, что под обобщением понятия ключ (в блок-схеме), может подразумеваться любая функция, необязательно логическая. Даже в МС, вы мне сами указали, есть два рода переключателей : дискретный и аналоговый...

Дискретный, правильно назвать "Цифровой сигнальный ключ (Animated Digital switch)" (стр. 254 5.7.8.), применяется для логических схем, а аналоговый для аналоговых схем. Но это Вы поняли. Смотрим картинки и лист данных для 2N6836. Транзистор 2N6836 предназначен "APPLICATIONS:
-Switching regulators
-Inverters
-Motor controls
-Deflection circuits
В упрощённом переводе - для ключевых регуляторов, инверторов, контроллеров электродвигателей, схем телевизионных развёрток, и предназначен для импульсных схем.
Vebo Emitter-base voltage Open collector 6 V - коллектор открыт при напряжении база - эмиттер 6 В.
Усиление по постоянному току 8 - 30 при токе коллектора 10 А "hFE-1 DC current gain IC=10A ; VCE=5V 8-30".
Частота единичного усиления 75 МГц, что не плохо. Смущает параметр модели BF=148.9 в паспорте указано от 8 до 30, исправил на 10.
Если нужно получить половину синусоиды, другие транзисторы надо ставить, предназначенные для усиления.

12943 · 10.02.2019, 07:47

Сообщение от kreking

Смущает параметр модели BF=148.9 в паспорте указано от 8 до 30, исправил на 10.

Этого категорически нельзя делать без понятия.
В общем случае Bf, это не hFE.
В некоторых моделях они имеют близкие значения,
в других могут отличаться на порядок.

bordodynov · 10.02.2019, 09:48

Сообщение от 12943

Этого категорически нельзя делать без понятия.
В общем случае Bf, это не hFE.
В некоторых моделях они имеют близкие значения,
в других могут отличаться на порядок.

Совершенно с этим согласен. Есть и другие параметры, влияющие на усиление при средних токах (и особенно маленьких) влияют два параметра, определяющие ток рекомбинации. При увеличении тока есть параметры, уменьшающие усиление. Если уж хочется получить модель с минимальным усилением, то я рекомендую построить для существующей модели график усиления и уж тогда шевелить параметры. В первую очередь BF конечно.
Также я рекомендую подсчитать площадь сечения сердечника по его габаритным размерам. У меня получилось 3 кв.см.
По поводу изменения проницаемости от тока. Реально и по встроенной модели (если конечно правильные коэффициенты модели). При нулевом токе (если сердечник не намагничен) проницаемость минимальная. Далее идёт участок Релея и он имеет параболический вид и проницаемость постепенно достигает максимума, а после этого падает.
Количество витков можно уменьшить, используя явление резонанса (добавив конденсатор), но это если нужно усилить только одну частоту.
А транзистор выбран крайне не удачно.

kreking · 10.02.2019, 11:57

Могу вас успокоить. Большой разницы нет, если менять параметр BF.

Aml · 10.02.2019, 12:13

Для рассматриваемой модели транзистора получается вот такой график зависимости статического коэффициента передачи тока от тока коллектора (второй график - в области малых токов)

Aml · 10.02.2019, 12:45

Сообщение от kreking

Могу вас успокоить. Большой разницы нет, если менять параметр BF.

Это не так

alexey-b · 10.02.2019, 13:33

Сообщение от Aml

Правильно учили.

И мне это известно. Но я, в поисках, решения проблем моделирования, просто нажал на панели кнопку "батарея" и, тут уж, что мне дал МС, то и дал, я лишь установил в нём желаемое значение. Спорить с МС не стал.

Сообщение от Aml

Получается вполне работоспособная модель.

Такое усиление неприемлемо. Как минимум, нужно смещать рабочую точку по постоянному току, так, чтобы транзистор чуть приоткрылся. Что я и сделал, только искажение сигнала на базе это не ликвидировало. Такое впечатление, будто параллельный базе подключён конденсатор.
Меня тут быт заедает. Найду время и поищу приемлемые варианты решения проблемы. Вы правы, в таком виде, моя схема и в железе не даст нужной передаточной характеристики. Не следует сильно обращать внимание на лишние элементы в моей модели - это макет, где я по разным догадкам (предположениям) искал, что влияет на искажение сигнала на базе. Спасибо.

alexey-b · 10.02.2019, 14:01

Сообщение от bordodynov

Вот пример Более простых схем, которые выполняют поставленную цель лучше:

Удивляюсь тому, что вы ещё не установили себе МС. Что вам мешает непонятно.

Aml · 10.02.2019, 14:43

Цитата:

Что я и сделал, только искажение сигнала на базе это не ликвидировало. Такое впечатление, будто параллельный базе подключён конденсатор.

Ну так искажения сигнала на базе связано в первую очередь с нелинейностью входной характеристики транзистора. Никаким смещением это не исправишь. Смещение вводят для исключения искажений типа "ступенька" в двухтактных усилителях (переводят в режим AB), что в данном случае совершено не нужно.
Для того, чтобы на частоте 40 кГц получить неискаженный сигнал сложной формы, как минимум, нужен транзистор с много большей граничной частотой, чтобы иметь возможность усилить не только основную частоту (40 кГц) но и хотя бы первые 5 гармоник. Т.е. полоса усиления должна быть не менее 200 кГц (а лучше - больше).