Ha a tranzisztort ugy kötöm be, hogy az emitter a földre (-) a collector a pozitiv (+) részre van kötve akkor miért nincs zárlat?

Ezen mit nem értesz?

Menjünk végig a kapcsoláson. Az egyszerűség kedvéért a bázis áramot hanyagoljuk el.

1. rész: R1-R2 feszültség osztó, ez fogja a Bázis-föld feszültséget meghatározni.

Ub0=15V*(R2/(R1+R2)) Feszültség osztó általános képletéből. Részletesen levezetve az IR1=15V/(R1+R2), az R2 ellenálláson eső feszültség Ub0=UR2=IR1*R2=15V*R2/(R1+R2)

Ahhoz, hogy a tranzisztor megfelelően működjön az UBE feszültség (azaz a Bázis-Emiter feszültség) kb. 0,6V kell, hogy legyen. Úgy, hogy az Emiter a negatívabb.

Ez alapján Ue0=Ub0-0,6V, így ICE*R4=Ub0-0,6V, azaz

ICE*R4=15V*R2/(R1+R2)-0,6

Az UCE feszültség azaz a Kollektor-Emitter feszültség az "nagyjából választható", ez tranzisztor típus függő is, alapkapcsolásnál a tápfesz 1/3-at, 1/2-ét szoktuk választani. Most legyen 1/3-ad mert azzal könnyű számolni.

Ez alapján az Uc0 feszültség (azaz a kollektor feszültsége a földhöz) Uc0=Ue0+UCE=ICE*R4+5V

Az R3 ellenálláson a feszültség Ut-Uc0=15V-Uc0

azaz UR3=15V-(ICE*R4+5V)=10V-ICE*R4=ICE*R3

Ezzel minden ellenálláson átfolyó áram és feszültség megvan. Ahhoz, hogy az első feltételezés igaz legyen (azaz elhanyagolható legyen a bázisosztón az áram) az kell, hogy az Ib bázisáram kisebb legyen mint az osztó áram 10%-a. Az Ib bázisáram az ICE áram és a tranzisztor B (egyenáramú áramerőssítési tényezőjének a hányadosa ld. karakterisztika), ma gyakorlatilag ez legalább 200 vagy még több. Vegyünk egy általános tranzisztort és számoljuk ezt 200-al.

Azaz Ib=ICE/200 a fentiekből adodóan a minimális osztó áram ennek 10x-es értéke. Azaz

IR1>=ICE/20. A korábbiak (IR1=15V/(R1+R2)) és ez alapján

(R1+R2)<=3000/ICE

Mivel nincs az ábrán kondenzátor az emiteren, ezért ennek a kapcsolásnak a kisjelű erősítése közelítőleg A=-R3/R4 (A - jel a fázisfordítás miatt van)

A fenti sok-sok minden alapján 1. lépésként el kell döntened, hogy mekkora erősítést szeretnél:

A=?

A kiválasztott tranzisztor adatlap alapján meghatározod

ICE áramot és az UCE feszültséget. Ha ezek megvannak akkor:

Az alábbi egyenleteket kell megoldanod:

A=R3/R4

(R1+R2)<=3000/ICE

ICE*R4=15V*R2/(R1+R2)-0,6

15V-(ICE*R4+UCE)=ICE*R3

4 ismeretlen, 4 egyenlet, és 3 paraméter kell hozzá. És sehol nem lesz rövidzár.

----------

II. Egy bipoláris tranzisztor "teljesen nyitva" egy ún. telítési állapotba kerül. Ekkor az UCE (kollektor emitter feszültség) típus függően 0,4V körüli feszültség mindig marad rajta. Ekkor a kimeneti kör árama (a fenti rajz jelöléseivel)

ICE=(15V-0,4V)/(R3+R4)=14,6V/(R3+R4) ennél nagyobb áram nem tud kialakulni. Mivel R3+R4 mindig nagyobb mint 0 (két pozítiv szám összege nem lehet 0, és 0 ellenállás meg nem létezik), illetve a fenti erősítés alapján A=R3/R4 R3>=R4-et kell választani (R3=R4 esetén ún. egységerősítőről beszélünk, ennek is megvan a helye). Ezek után biztosan nem tud kialakulni "rövidzár", arról nem beszélve, hogy a tranzisztornak is van egy ellenállása.

Feszültség osztó képlete. Az osztó "felső" tagja R1, alsó R2 akkor, az alsó tagon (mint az ábrán) eső feszültség kiszámítása:

Ioszto=U0/(R1+R2) a soros kapcsolás miatt Ahol U0 az osztóra kapcsolt feszültség (itt most 15V). Az alsó tagon eső feszültség: R2*Ioszto=R2*U0/(R1+R2) ezt szoktuk úgy felírni, hogy Uoszto=U0*(R2/(R1+R2))