Речь идет о генераторе, с трансформаторной обратной связью, больше известеным как Джоуль Тифт.
Итак, решаем "обратную задачу" той, которая описывалась на предыдущей странице.
Все далается в предположении, что любой биполярный транзистор усиливает ток базы и превращает его в, значительно больший, ток коллектора. При этом, базовый переход является аналогом диода, и ток через него начинает течь с некоторого порогового напряжения. Это лего проверяется, для отдельно взятого транзистора, и в нашем случае - 2N3904.
Синяя линия это ток при базе соединенной с коллектором, сиреневая - только базовый ток.
То же самое, только при низком токе через базовый переход.
Это было самое простое, тк для полученя подобных графиков, ничего кроме двух мультиметров и блока питания, не надо.
Теперь, что бы сохранить технологию проверки, мне необходим трансформатор 1+1+1 / 3, который я потерял. Конечно, можно намотать подобное на ферритовом кольце 1000HM, но это "мазахизм", которым мы уже занимались в детстве. Кстати, все ферритовые кольца, которые я держал в руках в совке, имели очень острые края, которые безнадежно портили провод. Поэтому делаем по-другому.
В любом, сертифицированном импульсном блоке питания (импортном), есть входной фильтр, где стоит диф. трансформатор - фильтр, 1:1. Ето надо использовать, тем более, что эта часть блока питания "никогда на горит" : ). Он легко разбирается, если транс нагреть горячим воздухом до 300-400 градусов Фаренгейта (или 150-200"С). После этого (когда сердечник вынут), одна обмотка сматывается, с подсчетом витков и наматывается, такая же новая, с двумя отводами. То есть, если я смотал 120 витков, то новая обмотка 40+40+40, тем же проводом. Вопрос 15-ти минут, должно получиться следующее:
С подобным трансформатором легко получить коэф. трансформации от 1:3 до 3:1.
Перед тем, как испытывать подобный генератор, хотел бы обратить Ваше внимание на два конденсатора "по питанию". Это важная часть, без которой генератор будет запускаться на "заниженных" и непредсказуемых напряжениях питания. Причина - электро-магнитные помехи, которые усиливаются транзистором и "запускают" генератор. Источник, на моей работе, это оборудование, которое постоянно тестируется, дома - местная АМ (средне-волновая) радиостанция. Последняя легко просматривается скопом, если Rb подключить на плюс питания и смотреть напряжение на коллекторе. В реальной жизни большинство "домашних" помех устраняется двумя электролитами 100 и 1000 мкФ, и тремя мелкими конденсаторами по 0,1 мкФ в разных местах. "Правда жизни" заключаестя в том, что конденсаторов по питанию "много" не бывает : )
Но вернемся к тому, из-за чего "все мы здесь сегодня собрались". У меня получается, что генератор, на отдельно взятьм транзюке 2n3904, "религиозно" запускается с 0,5 Вольта, вне зависимости от отношения витков базовой и коллекторной обмотки. Если быть более точным, то диапазон 0,456V - 0.488V, с минимумом при отношении обмоток 1:1.
Теперь, можно наложить напряжение с которого запускаестя генератор, на ток базы транзистора (второй график на этой странице) и выяснить, что это происходит при токе базы 0,2 - 0,8 мкА. Падение напряжения на базовом резисторе, около 5 mV (6800 Ом х 0,000001 А = 0,0068 V), "погоды" особо не делает.
Следующие четыре абзаца и график можно пропустить, тк это особого значния не имеет.
Вообще, мне иногда кажется, что я тоскую по лабам, которые были в Киевском ПолиТехе (тогда еще КПИ), по электротехнике : )))
Важно, что есть минимальный ток, с которого коэф. усиления "имеет место быть". Можно, конечно, рассмотреть как влияет тепмература на коэф.усиления транзистора на все это, но это выходит за пределы моих интересов на данный момент.
Возвращаемся к "нашим баранам".
Знание коэф. усиления транзистора позволяет рассчитать сопротивление базового резистора, при чем ничего, кроме знания закона Ома, не понадобится : )
Removed, bc was wrong.
Теоря без практики мертва, и ее надо проверять. Тем более интересно, где мы "лоханулись" в этот раз : )
Схема собрана, базовый резистор 4,7к, трансформатор 1:1, в эмиттере добавлен "токовый" резистор 0,5 Ом. При питании 1V мы видим следующее.
На правой фотографии, на желтом мультиметре, средний ток потребления схемой = 5,86 мА (вместо рассчетных, 25 мА).
На правой - реальная осциллограмма с коллектора (Ch1) и на эмиттерном резисторе 0,5 Ом (Ch2).
Не так важно, что мы ошиблись в 4-ре раза (!) по току потребления, как важно то, почему так получилось : )
Прежде всего мы не учли, что транзистор открыт не 100% времени. Скоп посчитал, что в реальной жизни транзистор открыт (и накапливает энергию в индуктивности) только 64,5% времени. Кстати, это очень не просто предсказать, тк на это влияет нагрузка или как быстро мы можем "сливать" туда энергию запасенную в индуктивности.
Пересчитаем ток на 100% цикл, с помощью пропорции. Если 64,5% это 5,86 мА, то 100% это 9,09 мА ((100% * 5,86 мА) / 64,5% = 9,0853 мА). Даже с этой коррекцией остается ошибка от рассчетных 25 мА, больше, чем в два раза. Тока коллетора явно не хватает.
Сдаваться не в наших правилах! Обратимся к нижней части осциллограммы, напряжение на токовом резисторе 0,5 Ом, в цепи эмиттера. Максимальный ток, перед моментом закрытия транзистора, по клеточкам это 10 - 12 mV, что соответствует 0,02 - 0,024А (0,01V или 20 - 24 мА . "Маловато будет", как сказал классик, ведь хотели 50 мА : )
напряжение на базовом резисторе (1,4 Вольта) и ток (0,0003 А),
согласно закону Ома, сопротивление базового резистора составляет 4666
Ом, или 4,7 кОм в реальной жизни :)
Схему нужно рисовать и проверять. Надо будет найти время, что бы закончить эту страничку.