Oefen F-examen vraag

[PE2P]

@pa1bvm
ik verzin deze vraag niet, hij werd zo gevraagd op F-examen 15-09-2011 vraag 16 en er werd niets over
de versterking gevraagd., alleen Rc en die zou 3.9K moeten zijn, maar voor in die buurt te komen leukt
mij niet.
Met gokken had ik die wel kozen daar ik in de buurt zat met 5k6.

[PA3DJS]

Fijn mannen, ik ben niet zo'n wiskunde bol dus al die handigheidjes kan ik wel gebruiken.

Maar ik heb natuurlijk nog wel een vraag, over transistor berekenen.
Ik kom niet aan de 3K9 wel in de buurt op 5k2 maar daar zit in de reeks nog 4K7 tussen.
Zie ik wat over het hoofd?

De 7.8k-2.2k spanningsdeler geeft een Ub = 2.2V op de emitter staat dus 2.2-0.7 = 1.5V.
De emitterstroom bedraagt 1.5V/1.5k = 1 mA. De basisstroom zal dan in orde van 5 uA bedragen waardoor Ub nagenoeg niet inzakt (dus 2.2V blijft).

Als je de collectorruimte volledig wilt benutten, moet Uc precies tussen 10V en de verzadigingsspanning liggen. Als je even met U(ce-sat) = 0.3 V rekent, kan bij volledig ontkoppelde emitterspanning, Uc niet beneden 0.3+1.5 = 1.8 V komen.

De collectorspanning wil je dan hebben zo rond 0.5*( 10+1.8 ) = 6V (afgerond). Dan kun je 4 V omhoog, en 4.2V naar beneden (ten opzichte van de gelijkstroominstelling).

Vanwege dat hfe>>>1, geldt Ic = Ie = 1 mA.

Over Rc staat 10 - 6 = 4V (als je Uc = 6V wilt hebben). Rc = 4/1m = 4 kOhm, dus wordt het antwoord 3.9 kOhm.

De versterking.
Bij deze lage stroom, kun je stellen dat de steilheid van de transistor ongeveer delta(Ic)/delta(Ube) = 40*Ic = 0.04 A/V.

Bij zware ontkoppeling van de emitter heb je dan een spanningsversterking van zo'n 3.9 kOhm*0.04 A/V = 150.

Met zware ontkoppeling bedoel ik bij 1000 Hz een emitter C van > 22uF of groter.

In de praktijk kom je lager uit:
-Je hebt wat terugwerking van collector naar basis (de collector is geen echte stroombron),
-er zit wat materiaalweerstand in de emitter van de transistor waardoor de steilheid wat lager is. Dit hangt natuurlijk af van wat voor transistor je pakt.
-Afhankelijk van het type elco heb je ook nog materiaalweerstand in de elko waardoor er via de emitter wat tegenkoppeling optreedt.
-een eventuele belasting staat parallel aan Rc, waardoor de totale collector belasting afneemt, en daarmee de spanningsversterking.

[PE2P]

Hum, zeer kompleet antwoord.
Dank je, ik zal mij er eens verder in verdiepen.

[Adrian_]

Hum, zeer kompleet antwoord.

Inderdaad

Voor F mag het denk ik iets minder gedetailleerd:

- Ib is te verwaarlozen
- Uce kan niet 0 zijn

Dan kom je op Uc > 0.5*(10+1.5)= 5.75V en Rc < 4.25kOhm.

(waarbij '>' en '<' resp. iets groter en iets kleiner betekent)

[PE2P]

@Adrian SDR
voor mij is die uitleg beter te onthouden, als dat voor F voldoende is.

[PE9ZZ]

Wat is er mis met de natte vinger? Vb=2.2 V -> Ve=1.5 V (want: Vbe=0.7 V). Je hebt dus 8 V over voor de collector (Vce > pakkumbeet 0.5 V). Daar wil je in het midden van gaan zitten, dus 4 V. Ic=1 mA (vanwege R2=1.5k) dus Rc=4k. 3.9k ligt daar zeer dicht bij. Overigens is 5.2k dat in feite ook. Die is het gevolg van de foutieve aanname van Vbe=0 V (wordt erbij gegeven: silicium transistor).

Net zoals die vraag met al die dB's, die kan je gewoon bij elkaar optellen. Verlies is een negatieve waarde, ook optellen dus.

Tjerk, 9ZZ

[Adrian_]

Nou daar is niets mis mee lijkt mij. Hoe eenvoudiger hoe beter.

Ik wilde eigenlijk alleen het punt maken dat een term als saturation/verzadiging niet in het Veron F-boek voor komt (ik kon het in ieder geval niet vinden, en het boek heeft helaas geen index).
De vraag wordt gesteld door iemand die F wil gaan halen en dan is de stof toch al overwelmend. Ook moeten mensen die overwegen F te gaan halen niet onnodig afgeschrikt worden.

[PA3DAT]

Eens!

[PE2P]

Nou daar is niets mis mee lijkt mij. Hoe eenvoudiger hoe beter.

De vraag wordt gesteld door iemand die F wil gaan halen en dan is de stof toch al overwelmend. Ook moeten mensen die overwegen F te gaan halen niet onnodig afgeschrikt worden.

Dat ben ik dus.
Inderdaad simpel berekenen, maar dan wel op het goed antwoord uitkomen.

Ik heb behalve de transitors (ik ben uit de buizentijd) bijna alles wel geleerd 50 jaar geleden
maar ook heel veel weer vergeten en dan op deze leeftijd is het niet makkelijker met het leren,
ik doe mijn best.

[PE9ZZ]

Maar die torrenversterker is natuurlijk ook niet meer van deze tijd. Dat doe je toch nooit meer zo! Tenzij je een vintage stereo uit 1975 wilt fixen, maar dan nog. Dat gezegd hebbend, er zullen ook vast wel vragen met opamps tussenzitten.

Tjerk, 9ZZ

[Adrian_]

Deze schakeling kom je in elk modern leerboek over electronica tegen.

(We moeten ook weer voorkomen dat F studeerders denken dat ze overbodige dingen leren)

[PE2P]

Dat gezegd hebbend, er zullen ook vast wel vragen met opamps tussenzitten.

Tjerk, 9ZZ

Ja dat wel, maar die heb ik met en in de digitale technieken samen met poorten wel geleerd te laatste jaren
dat ging meer op de manier van wat gaat er in en wat moet eruit komen, zo niet dan vervangen en dat ging later met printen en modules ook zo. Dus meten met scoop, digitale probe en avo gaat goed, later met de laptop als diagnose en afregel middel.
Toch valt er wel een hoop bij te spijkeren, een mens is nooit te oud om te leren.

[PE2P]

Voor te laten zien uit welk tijdperk ik kom
elk ringetje is 1 bit.

[PA3DJS]

Nou daar is niets mis mee lijkt mij. Hoe eenvoudiger hoe beter.

Ik wilde eigenlijk alleen het punt maken dat een term als saturation/verzadiging niet in het Veron F-boek voor komt (ik kon het in ieder geval niet vinden, en het boek heeft helaas geen index).
De vraag wordt gesteld door iemand die F wil gaan halen en dan is de stof toch al overwelmend. Ook moeten mensen die overwegen F te gaan halen niet onnodig afgeschrikt worden.

We laten ons toch niet uit het veld slaan door het niet kennen van het begrip verzadiging? "verzadiging transistor" (zonder aanhalingstekens) invoeren in Google geeft bij mij direct een wiki link met wat verzadiging is (inclusief een minimum Uce van 0.4V).

Pak eens wat datasheets van transistors en je komt het begrip ook tegen.