法师

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这个电路被称为“除草机”,太多电子工程师面试的痛处

2019-5-23 21:33:06 显示全部楼层

“除草机”电路图?这可不是设计除草机时所需的电路图。而是本文作者在面试新的电路设计人员时,用来判断应征者是否真的是能够分析模拟电路的工程师的“考题”,而透过这样的考题,即可从中剔除不适任的“杂草”…

  有时候我必须面试某些填写应征“我”公司职位的人。无论哪一家公司都不时在改变,但是我需要一种方法来看看某些我很快就会和他在一起工作的人,他们在电路分析中的能力。我想出了一个可提供给职位应征候选人电路,并要求他/她为我分析我所指的电路某部分。

  一会儿之后,我突然想到这个电路可以说是我的“除草机(杂草吞食者,weed-eater)”,因为它会清除任何真正不善于处理模拟电路分析的人。我想到的电路图:有两个晶体管(transistor),一个NPN和一个PNP,连接方式如图1所示。

74011536539351.png

  图1 “除草机”电路图。

  与其试图描述一些面试者所经历的曲折路程,我更想简单介绍一下我预计会做出的假设,以及随后的分析。一开始的假设是,此晶体管是硅(Si),并显示0.6伏特(V)基极至发射极电压,且两个晶体管的ß值非常高,使得基极电流几乎为零。

  图2 分析的第一步。

  对于NPN基本上为零的基极电流,R1和R2的电压在NPV的基础上将+12V导通电压分压为+4V。当Vbe为0.6V时,NPN发射极为+3.4V,在R3中流过的电流为3.4mA。

  接下来的问题是,NPN发射器和R5如何共享3.4mA电流?

  图3 分析的第二步。

  PNP的Vbe为0.6V,如此使得R4中的电流为0.06mA或60μA。在PNP基极电流几乎为零的情况下,由于NPN的ß值非常高,60μA成为NPN的集电极(collector)电流,也变成NPN的发射极电流。

  流过R5的电流必须是R3的3.4mA电流和NPN发射极的0.06 mA电流之间的差值。该值为3.4-0.06=3.34mA。

  图4 分析的第三步。

  R5上的电压降为3.34V,当加到R3顶端的3.4V时,将R5和PNP集电极的顶端放在+ 6.74V。

  是不是很容易呢?没错,这个电路是很容易。即便如此,这个电路帮我刷掉了许多不合格的职位候选人。



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xiaopingyang919_199407204

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现在数字电路和集成度高,导致很少有人分析电路

583496079_416134210

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这个答案不唯一。只要分析过程是对的就可以了。NPN的ß值非常高-----能高到哪儿去?最多也就是饱和。突然来个60uA,怎么算出来的?

忆轻狂

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忆轻狂 2019-5-24 16:36:40 显示全部楼层
583496079_416134210 发表于 2019-5-24 10:13
这个答案不唯一。只要分析过程是对的就可以了。NPN的ß值非常高-----能高到哪儿去?最多也就是饱和。突然来 ...

0.6V/10k
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yzw92

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qduwg_328687549

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qduwg_328687549 2019-5-28 08:55:04 显示全部楼层
讲解过程完全正确。哈哈。支持你。我也是这么分析的。

qduwg_328687549

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qduwg_328687549 2019-5-28 09:01:09 显示全部楼层
请问楼主一下,npn管子的CE之间的压降是多少?不是8V吗?这么高的电压,请问NPN怎么处于饱和导通了?如果饱和导通,不是应该在0.3V吗?奇怪了。

qduwg_328687549

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qduwg_328687549 2019-5-28 09:06:29 显示全部楼层
583496079_416134210 发表于 2019-5-24 10:13
这个答案不唯一。只要分析过程是对的就可以了。NPN的ß值非常高-----能高到哪儿去?最多也就是饱和。突然来 ...

如果饱和的话,NPN的CE电压不是8V啊。应该是比较小才对啊。
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yzw92

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yzw92 2019-5-30 18:36:35 显示全部楼层
我也是这么分析的。

2331310053_627508081

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yzw92

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yzw92 2019-6-2 07:11:46 显示全部楼层
有时间好好分析分析

samgkia_873410625

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0.6v只是常温开始导通的开启电压,这两管子都工作在放大区,实际比0.6高,真实结果算的会比版主低。  常温普通NPN Vbe得0.6-0.9v饱和,特殊温度下得0.4-1V
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