Resolviendo Unkonw R1 y R2 en un arreglo clásico discreto BJT bais

Estoy atascado resolviendo los valores RB1 RB2 es un arreglo de polarización de circuito BJT discreto clásico. Estoy seguro de que es algo simple que simplemente no estoy viendo.

Los valores del circuito dados son Ie=1.5mA V colector a emisor =5v Vcc=10v beta=100 Re=1k VA=200V VBE=0.7 VT=25mV

encuentre Rc, RB1, RB2.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Para empezar, para simplificar las cosas, he ignorado VT y VA. Puedo determinar Rth=(R2.R1)/R1+R2=R1||R2 y Vth=(R2.Vcc)/(R1+R2) = R2.10/(R1+R2). Puedo determinar Ic=(100/101)(Ie)=1.49mA e Ib=Ith=1.49mA/100=0.0149mA o 0.001mA dependiendo si uso KCL o ib=Ic/beta.

esquemático

simule este circuito : esquema creado con CircuitLab Ahora aplico KCL desde tierra a través de Vth, Rth y hacia afuera con un voltaje base = 2.2. y termino con una relación R1/R2=(7.8-IbR1)/2.2=(7.8-0.0149mAR1)/2.2.

A partir de aquí, estoy atascado porque tengo 2 incógnitas R1 y R2 y no conozco ninguna otra ecuación que pueda aplicar para resolver un valor. También hice un KCL en el nodo BASE RB1 RB2 y termino con la misma proporción. y no puedo sustituir el KCL en el KVL porque termino con 0=0.

¿Sugerencias?

Además, lo que aprendí al cometer el error de sustitución de KVL KVL es que no puede sustituir los KVL por otros KVL y KCL porque termina con 0 = 0. ¿Este es siempre el caso?

Gracias

El esquema de su foto no coincide con su esquema de circuitlab. ¿Hay alguna razón para esa diferencia?
Además, parece que debes tener en cuenta el efecto Early. ¿Es eso cierto? (Parece que no lo tratas en tus ecuaciones).
La foto era un ejemplo del libro. Lo siento, la pregunta trabajada tiene una resistencia de emisor. Sí, como dije, dije que iba a ignorar el efecto temprano por simplicidad
¿Necesitas el efecto Early incluido, o no? Hace una diferencia en cualquier respuesta proporcionada. Sería un fastidio hacerlo de una manera, luego escuchar que no es lo suficientemente bueno porque realmente tiene que hacerse de una manera diferente y todavía estás confundido. Es mayormente ignorable. Pero quiero saber si es completamente ignorable.
Realmente no estoy buscando una respuesta a la pregunta, sino el concepto que me falta y que no me permite resolver los valores RB1 y RB1. Hay una relación/ecuación que involucra a RB1 o RB2 que no puedo encontrar. Ese es realmente el consejo que estoy buscando.
No te estás perdiendo nada. No se le proporciona suficiente información para resolverlos. Puede hacerlos más grandes o más pequeños dependiendo de qué tan "rígido" desee el divisor. No te dicen qué tan rígido debe ser. Esa es la parte que falta.
Gracias. Estaba empezando a pensar que ese era el caso. La rigidez no se menciona, aunque estaba leyendo en la microelectrónica de sedra smith que, como regla general, la corriente RB1 RB2 debería estar en el rango de IE a 0.1IE. Esto tiene que ver con hacer que el voltaje base sea lo más independiente posible de beta.
Si es demasiado débil (en otras palabras, Rth es demasiado grande), entonces cuando la corriente base varía (como lo hará, por supuesto), la caída de voltaje en Rth también variará mucho. Eso no es tan bueno. Tampoco es tan bueno con respecto a las variaciones térmicas. O variaciones de corriente de saturación o variaciones beta en partes.
Otra pauta es que, normalmente, la corriente en la cadena RB1/RB2 debe ser "aproximadamente" 10 veces la Ib calculada (generalmente con el peor de los casos = beta más bajo) para un divisor rígido "razonablemente". Lo que pasa con las pautas es que puede doblarlas un poco, por ejemplo, si está desesperado por reducir la corriente de suministro o desea una mayor precisión.

Respuestas (1)

Por lo que puedo ver en su pregunta, realmente le falta un elemento requerido para resolver los valores exactos. Necesitas la rigidez del divisor base . Ya que resolviste el resto del problema razonablemente bien a partir de los datos, veamos qué queda.

Sabes I B = I mi β + 1 = 1.5 mamá 101 14.85 m A . También sabe que el voltaje base es V B = 2.2 V . Y finalmente, sabes que V JU R JU I B = V B . Si supieras cualquiera de V JU o R JU , podrías resolver el restante. Pero su problema no le proporciona información aquí. Podría elegir un valor más pequeño para R JU dándote un valor más bajo para V JU . O puede elegir un valor mayor para R JU dándote un valor más alto para V JU .

En general, desea un valor más pequeño para R JU por una serie de razones (excepto que no sea demasiado pequeña, ya que eso desperdiciaría una gran cantidad de exceso de corriente). Pero una regla común es establecer la corriente del par de polarización en aproximadamente una décima parte de la corriente del colector/emisor. (O, como Brian menciona en su comentario, diez veces la corriente base, que es casi lo mismo cuando β 100 .)


Tú lo sabes V JU = V CC R 2 R 1 + R 2 y R JU = R 1 R 2 R 1 + R 2 .

(1) I C = β V JU V SER R JU + ( β + 1 ) R mi = V JU V SER R JU β + β + 1 β R mi (2) V JU V SER R mi + R JU β (3) V JU R mi + R JU β V SER R mi + R JU β

V SER y β dependen tanto del dispositivo como de la temperatura. Se puede ver a partir de la Ec. 2 eso si R JU β R mi entonces este hecho solo tiende a estabilizar la corriente del colector contra variaciones en β (ya sea debido a la temperatura o a la variación de la pieza). Y suponiendo que haya elegido R JU β R mi , entonces de la Ec. 3 también puedes ver que este dominante R mi reduce las variaciones debidas a V SER (ya sea debido a la temperatura o a la variación de la pieza).

Ya que sabes que β R mi = 100 k Ω , esto significa que quieres R JU ser pequeño, en comparación. Una regla general (nuevamente) sería hacerlo al menos diez veces más pequeño. Y esto te acerca al mismo lugar que el anterior. Y esto también le permite calcular valores para sus resistencias divisoras de base.

Así que hay varias maneras diferentes de llegar a él. Cada uno de ellos te acerca al mismo lugar. Pero también conocerá otra información cuando piense en un diseño específico y esos detalles pueden empujarlo hacia un lado u otro.


Hay una implicación sobre la elección anterior, que R JU β R mi .

Sin entrar en detalles, mientras que el cambio porcentual inducido térmicamente en β es peor que el cambio porcentual inducido térmicamente en V SER , sigue siendo que el más importante de los dos para centrarse en las diferencias en V SER , ya sea de variación parcial o inducida térmicamente. (Si quieres evidencia de esto, mira lo que escribí aquí ).

La variación de partes tiende a ser del orden de, pero probablemente no más, el efecto de aproximadamente 15 C variación de temperatura Y supongamos que sabe que la variación térmica que su circuito necesita tolerar es mayor, en el rango de 20 C a 45 C . BJT' V SER tienden a variar de aproximadamente 1.8 mV C a alrededor 2.3 mV C . llamémoslo 2.1 mV C . Así que esto significa sobre un ± 10 % variación sobre el punto medio de 12.5 C .

La variación porcentual de la corriente del colector frente a la variación porcentual de V SER es:

I C % cambiar V SER % cambiar { d I C I C d V SER V SER = β V SER I C ( R JU + ( β + 1 ) R mi )

Ahora, volviendo a R JU β R mi , puede ver que esta opción reduce lo anterior a:

I C % cambiar V SER % cambiar { V SER I C R mi

Acabamos de aceptar la idea de ± 10 % variación en V SER sobre las temperaturas de operación y la variación de la pieza. Así que esto implica que esperaremos ver < ± 5 % variación en I C para tu circuito.

Tenga en cuenta que cuanto más grande pueda hacer V mi I C R mi , el mejor. En una aproximación razonable, el voltaje del emisor en reposo establece el porcentaje de variación de la corriente del colector en reposo sobre la variación de temperatura y de la pieza.

Muchas gracias. Voté a favor, pero aún no tengo el estado para mostrarlo. ¡Gracias!
@AlexChala Tal vez ahora lo hagas. :)