AlexBR

В предыдущей статье я описал схему преобразователя положительного в отрицательное напряжение и произвел ее моделирование, собрал ее.

Сейчас же попытаюсь обосновать ее работу математически, чтоб для себя самого разобраться, правильно ли я вообще ее понимаю. прошу шапками не закидывать, если я где-то напутал и неправильно понял. рассчитываю как понимаю :).

И так, вот сама схема:

Сценарий 1 — V1 сигнал = 0В

транзистор Q1 закрыт, т.к потенциао базы равен потенциалу эмиттера, транзистор Q3 зкарыт, т.к потенциаол базы выше потенциала эмиттера (четко обосновать поведение транзистора Q3 не могу, т.к если предположить, что он открыт, то в принципе рассчет провести возможно, но судя по многочоисленным моделированиям и практике — он таки закрыт, значит где-то в моем рассчете по нему ошибка).

Итого получаем вот такую упрощенную схему в которой идут переходные процессы:

Для рассчета принимаем:

- - -
падение напряжения на диоде dD 0.86В
падение напряжения на переходе бэ dBE 0.79В
бетта транзистора b 150

ток базы:

(V2 — dD — dBE)/R4=(12 — 0.86 — 0.79)/3200=3.2мА

ток на эмиттере приерно равен току коллектора(не будем учитывать ток базы): Ie=3.2мА*150=480мА

это ток в самый начальный период времени полупериода, когда сигнал отсуствует на входе транзистора Q1. Рассчитаем на сколько зарядистся конденсатор за это время — т.е заряжаься он будет в течении 38 микросекунд:

E=V2 — dD — dBE=12 — 0.86 — 0.79=10.35В

т.е за 38 микросекунд конденсатор зарядится на 80 милливольт.

Сценарий 2 — на вход транзистора Q1 подается 12 вольт.

Итого, транзистор Q1 — открыт:

напряжение Uбэ Q1 = 0.79В, отсюда ток на R1 = (12 — 0.79)/14700=762мкА

ток на R2=0.79/4700=168мкА

так на базе транзистора Q1: IбQ1=762мкА-168мкА=594мкА

предположим что транзистор работает в линейном(активном) режиме, тогда ток коллектора: IkQ1=150*594мкА=89мА

т.е на двух резисторах R3 и R4 должно падать (3200+47)Ом0.089А=289В. Это больше чем 12В источника, значит транзистор в отсечке, т.е ток коллектора не зависит от базы, а в точке где коллектор Q1 соединен с резистором R3 и базой Q3 — напряжение насыщения 15мВ.

Значит, что Q2 — закрыт и схема упрощается до такой:

причем Q3 открыт, т.к конденчатор C1 дает положительный потенциал на эмиттер Q3, а напряжение насыщения на Q1 дает необходимую разность потенциалов для открытия транзистора Q3.

Резистор R6 на схеме это искуственно введенный резистор для моделирования. Вот с этого момента рассчет я проводить затрудняюсь, ибо не совсем понятно, кто выступает токозадающем сопротивленим в контуре C1-Q3эк-корпус-C2-D2. Предполагаю. что диод, сопротивление перехода коллектор-эмиттер, провода. Но судя по тому, что эти сопротивления небольшие, то ток перезарядки конеднсатора С1->C2 достаточно большой и перезарядка происходит очень быстро.

К сожалению рассчет не подсказал мне, где изменить схему чтоб она смогла поддерживать более низкие нагрузочные сопротивления и выдавать токи более 30мА, т.к второй период перезарядки у меня не получилось рассчитать. А умозаключения делались более теоретические.

Вобщем, по этой схеме пока все…