Analyseschaltung mit mehreren BJTs

Ich nehme derzeit an einem Kurs über analoge Elektronik teil und dies ist eines der Probleme, die aufgetreten sind:

  V 1 = 15V V 1 = 15V, Ueb = Ube = 0.6V, Uce(sat) = 0.2V, β =200, 
  VT = 25mV, R2 = 39Ω, R4 = 4.7kΩ, R5 = 470Ω

Ich werde gebeten, die Werte von R1, R3 und R6 so zu finden, dass die Ruhekollektorströme von Q2 und Q3 beide 8 mA betragen und der Kollektor von Q2 auf dem Potential V1 / 2 liegt, wenn kein Eingangssignal vorhanden ist (was tut) Ist das überhaupt relevant, da ich hier nur eine Gleichstromanalyse durchführe?) Gibt es allgemeine Schritte, die befolgt werden müssen? Ich habe eine ähnliche Analyse mit zwei Transistoren durchgeführt, und was immer getan werden musste, war, Ausdrücke für Ve, Vc und Vb für jeden Transistor zu finden und durch Vergleich eine Annahme zu treffen, in welchem ​​Modus er arbeitet. Hier kam ich jedoch zu einem Widerspruch, nämlich dass Q2 im linearen Modus zu sein scheint und daher R6 = (V1 / 2-V1-0.7) / 8mA <0. Ich hoffe, ich habe keine zu breite Frage gestellt. Ich bitte nicht um eine Lösung, sondern nur um mir das Rezept für diese Art der Analyse zu sagen.

EDIT : Unbeholfenerweise bemerkte ich erst jetzt, dass das, was mir als Knoten zwischen dem Kollektor von Q1 und der Basis von Q3 erschien, tatsächlich keiner ist. Man kann es nur durch sorgfältiges Beobachten erkennen.

Sowohl die Frage als auch die Konfiguration scheinen irgendwie gebrochen zu sein, aber wenn ich ein paar Annahmen / Änderungen mache, werde ich versuchen zu veranschaulichen, wie ich eine ähnliche Aufgabe lösen würde. Ich vermute, dass meine angenommene Konfiguration nicht die beabsichtigte ist, aber ich sehe keine offensichtliche Alternative.

Also: Angenommen, alle Transistoren sind NPN (und die Parameter für den Transistor werden geändert, um sie auf den Emitter anzuwenden), vorausgesetzt, die Kollektorstromziele sind Q1 und Q2. (anstatt Q2 / Q3)

Im Allgemeinen besteht der Ansatz darin, einen angemessenen Satz von Startbedingungen und Ihren Zielzustand anzunehmen und dann die Werte zu ändern, bis entweder die Bedingungen erfüllt sind oder Sie einen absurden Zustand erreichen (was zu einer Änderung der ursprünglichen Annahmen führt).

Wir gehen zunächst von einem linearen Betrieb für alle Transistoren aus (alle scheinen grundlegende Verstärkerkonfigurationen zu implementieren und sollen in diesem Fall wahrscheinlich linear arbeiten).

Q1 von R2 aus gesehen und Q3 von R4 aus gesehen sind beide Emitterfolger, und da wir von einer linearen Operation ausgehen, sollte I_R4 8 mA / β sein. Der Spannungsabfall über R4 ist dann (8 m / 200 · 4 k7 V) klein (<200 mV). Der Spannungsabfall über R3, der durch die beiden Emitter und R4 geht, wird dann 2Ube + ~ 200 mV oder ~ 1,4 V.

Wir kennen jetzt die Spannung über R3. Da wir Q3 als linear annehmen, muss der Basisstrom in Q3 << IR3 und IR3 dann nahe am Kollektorstrom von Q2 liegen, dh 8 mA. Wenn unsere Annahmen korrekt sind, können wir jetzt R3 setzen.

Der Strom durch R2 ist dann Strom durch R3 + der Emitterstrom von Q1, ~ 16mA. Wir kennen oder nehmen jetzt die Spannungen an Q2 (U1 / 2), R3 (~ 1,4 V), R2 an. Der Rest der Spannung muss über R6 liegen. Der Strom ist gleich IQ2.

Wenn Q2 im linearen Bereich arbeiten soll, muss die Spannung über R1 ~ Ueb über der Zielemitterspannung liegen. Es muss auch den größten Teil des Stroms aus Q1 aufnehmen. I = ~ 8 mA, U = U1 / 2-Ueb

Sie haben jetzt eine Antwort, und alles, was bleibt, ist zu sehen, dass dies wirklich ein stabiler, nicht absurder Zustand ist. Aus dem Betrieb der Doppelspannungsfolger können Sie ersehen, dass zwischen den drei Transistoren eine negative Rückkopplungsschleife besteht. Wenn der Strom durch Q2 zu hoch ist, muss auch die Spannung an R3 hoch sein, wodurch Q3-> Q1 -> R1-> die Spannung an der Q2-Basis heruntergezogen wird.

Genaue Zahlen als Übung für den Leser. Hüten Sie sich vor schrecklichen, durch Kaffeemangel verursachten Fehlern in Mathematik und Logik.

Sind Sie sicher, dass Sie alle Informationen zu dieser Schaltung angegeben haben?

Soweit ich sehen kann, erzeugt dieses Gerät nur einen gewissen Leckstrom.

Es besteht keine Chance für einen Stromfluss.

Entweder Q3 wird etwas tun, noch Q1. Der einzig mögliche Strom könnte im zweiten Quartal vom Emitter zur Basis fließen, aber es gibt immer noch keine Möglichkeit, fortzufahren.

Selbst eine Timing-Analyse ändert möglicherweise nichts, da kein Kondensator vorhanden ist, der den erforderlichen Basisstrom für einen Transistor liefert.