Помогите тупому человеку разобраться с рабочей точкой транзистора.

Question

Постараюсь изложить свои претензии к статьям из Великого Интернета максимально внятно, но сначала небольшая оговорка: если ты, да ты, тот, кто читает этот вопрос, считаешь, что я настолько туп, что со мной не стоит возиться - просто не оставляй комментария и иди по своим делам.
Итак. В общем на данной стадии моего самобучения прелестям электроники, которая привлекала меня с детства, я застрял на таком моменте: для того, чтобы рассчитать усилитель ЗЧ на биполярном транзисторе (конкретно - схема с ОЭ с фиксированным напряжением базы и резистором ОС в цепи эмиттера) необходимо рассчитать цепи смещения по постоянному и переменному сигналам. Суть моей проблемы в том, что ВСЕ статьи на эту тему, которые я нашёл практически не объясняют сам процесс поиска или построения входных и выходных характеристик транзистора, а так же нанесение на них нагрузочной прямой, сразу переходя к расчёту цепей смещения, из-за чего у меня уже голова болит. Мне глубоко (додумайте слово сами) на то как рассчитывать цепи смещения, пока мне внятно, подробно и ПОНЯТНО не объяснят ВЕСЬ процесс нахождения рабочей точки, с пояснением того, откуда берутся те или иные данные, как для непроходимого дебила! Так же хотелось бы понять какие конкретно параметры транзистора используются в определении рабочей точки и какие действия с ними производятся. Если кто-то всё же не пожалет своего времени на объяснения - буду очень благодарен.

Answer 1

Для ОЭ всё просто - нужно выбрать ток коллектора (который примерно равен току эмиттера) , который по закону ома равен напряжению на базе минус 0, 65, и всё это делим на сопротивление в эмиттере. Так как это сопротивление в эмиттере, то напряжение на нём задаёт и ток эмиттера, и ток коллектора. То есть всё, что тебе нужно - это выбрать напряжение на базе (обычно задаётся делителем) и сопротивление в эмиттере. Как выбрать напряжение на базе? Желательно - как можно ниже, но при этом такое, которое ты можешь обеспечить с максимальной стабильностью. Напряжение коллектора не может опуститься ниже напряжения эмиттера, то есть чем выше напряжение на эмиттере, тем при меньшем сигнале пойдут искажения. Задав напряжение, по закону Ома считаем сопротивление, которое нужно для выбранного тока. Как выбрать ток? Если совсем завис, тупо бери тот, при котором в даташите указаны параметры. А так, если есть требования к выходному сопротивлению (примерно равно сопротивлению резистора в коллекторе) , то исходи из него. Сопротивление коллектора должно быть таковым, чтобы при выбранном токе на нём было напряжение, равное (Uпит-Uэ-0, 2) /2, то есть половина того диапазона, в котором оно может меняться. Коэффициент усиления, очевидно, будет равен отношению коллекторного и эмиттерного сопротивлений, поэтому, чтобы его увеличить, шунтируем эмиттерное кондем так, чтобы сопротивление кондея на нужной частоте, умноженное на 1, 7, было ощутимо меньше эмиттерного, или хотя бы сравнимо с ним. Тут есть большой соблазн взять высокое коллекторное сопротивление для хорошего усиления, но не стоит - такому усилителю годится только очень высокомная нагрузка, я обычно беру единицы кОм. Вот и всё. ОЭ довольно прозрачен. При выборе делителя на базу учти, что для высокого сопротивления на входе он должен быть высокомным, но при этом придётся учитывать сопротивление эмиттерной цепи, это сопротивление эмиттерного резистора, умноженного на hfe (коэффициент передачи по току, из даташита) , он включён параллельно нижнему плечу делителя для npn. Ну, и как закончишь, проверь, чтобы при всех условиях мощность, выделяемая на транзисторе, была в рамках допустимой (тоже указана в даташите) . Что до графического метода, то тут он вобще ни к чему.

Answer 2

Никакие входные и выходные характеристики для этого не требуются.
Для начала выбирают потенциал базы Еб и задают ток коллектора Iк.
Расчет элементарен:
Потенциал эмиттера Uэ = Еб - 0, 7 В.
Сопротивление в эмиттере: Rэ = Uэ/Iк.