📚 תרגילים ופתרונות — מגבר טרנזיסטור

בחר תרגיל מהלשוניות; לכל תרגיל מוצגים איור השאלה, הנתונים והפתרון המלא סעיף־אחר־סעיף.

שאלה 1 — מגבר פולט משותף — דחיסה מקבילה (C_E)

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=10V · R_B=200kΩ · R_C=0.5kΩ · R_E=4kΩ · R_L=2kΩ
β=50 · V_BE=0.7V · h_ie=1.1kΩ · h_fe=50 · C_E מדלג על R_E

סעיף א' — נקודת עבודה (I_C , V_CE)

מלולאת בסיס–פולט (DC), כאשר I_E=(β+1)·I_B:

I_B = V_CC − V_BER_B + (β+1)·R_E

I_B = 10 − 0.7200k + 51·4k = 9.3404k = 23 µA

I_C = β·I_B = 50 · 23µ = 1.15 mA

V_CE = V_CC − I_CR_C − I_ER_E = 10 − 1.15m·0.5k − 1.17m·4k

I_C ≈ 1.15 mA , V_CE ≈ 4.73 V

סעיף ב' — מעגל תמורה (AC)

מקור ה־DC מוארק וכל הקבלים בקצר. C_E מקצר את R_E → הפולט מוארק ל־AC. בכניסה נראית h_ie (במקביל R_B), ובמוצא מקור זרם תלוי h_fe·i_b דרך R_C במקביל R_L.

סעיף ג' — הגבר המתח A_V

R_C ∥ R_L = 0.5k ∥ 2k = 0.4 kΩ = 400 Ω

A_V = − h_fe·R_C∥R_Lh_ie = − 50 · 4001100

A_V ≈ − 18.2

שאלה 2 — מגבר פולט משותף — קריאת מד־זרם בפולט

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=12V · R_L=2kΩ · V_CE=6V · מד־זרם(פולט)=2mA
β=50 · h_fe=50 · V_BE=0.7V · h_ie=1.5kΩ

סעיף א' — זרם הקולט I_C

מד־הזרם מודד את זרם הפולט I_E=2mA. לכן:

I_B = I_Eβ+1 = 2m51 = 39.2 µA

I_C = β·I_B = 50 · 39.2µ = 1.96 mA ≈ 2 mA

I_C ≈ 1.96 mA

סעיף ב' — הנגדים R_B ו־R_C

אין R_E, לכן V_CC=I_CR_C+V_CE:

R_C = V_CC − V_CEI_C = 12 − 61.96m ≈ 3.06 kΩ

R_B = V_CC − V_BEI_B = 12 − 0.739.2µ ≈ 288 kΩ

R_C ≈ 3 kΩ , R_B ≈ 288 kΩ

סעיף ג' — מעגל תמורה (AC)

V_CC מוארק, קבלים בקצר, הפולט מוארק ישירות. במוצא: h_fe·i_b דרך R_C ∥ R_L.

סעיף ד' — הגבר המתח A_V

R_C ∥ R_L = 3k ∥ 2k = 1.2 kΩ

A_V = − h_fe·R_C∥R_Lh_ie = − 50 · 12001500

A_V ≈ − 40

שאלה 3 — תכן מגבר — נתונה נקודת עבודה (R_E מדולג)

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=12V · R_E=1kΩ · R_L=2kΩ · נק' עבודה: V_CE=6V, I_C=2mA
β=50 · h_fe=50 · V_BE=0.7V · h_ie=1.5kΩ · C_E מדלג על R_E

סעיף א' — הנגדים R_C ו־R_B

I_B = I_Cβ = 2m50 = 40 µA ; I_E ≈ I_C = 2 mA

מלולאת מוצא: V_CC = I_CR_C + V_CE + I_ER_E

R_C = 12 − 6 − 2m·1k2m = 42m = 2 kΩ

מלולאת בסיס: V_CC = I_BR_B + V_BE + I_ER_E

R_B = 12 − 0.7 − 240µ = 9.340µ ≈ 232.5 kΩ

R_C = 2 kΩ , R_B ≈ 232 kΩ

סעיף ב' — מעגל תמורה (AC)

C_E מקצר את R_E → פולט מוארק ל־AC. במוצא: h_fe·i_b דרך R_C ∥ R_L.

סעיף ג' — הגבר המתח A_V

R_C ∥ R_L = 2k ∥ 2k = 1 kΩ

A_V = − h_fe·R_C∥R_Lh_ie = − 50 · 10001500

A_V ≈ − 33.3

שאלה 4 — תכן R_B עבור V_CE נתון (ללא R_E)

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=10V · R_C=2kΩ · R_L=2kΩ · דרוש V_CE=5V
β=100 · h_fe=100 · V_BE=0.7V · h_ie=1kΩ

סעיף א' — הנגד R_B

אין R_E: V_CC = I_CR_C + V_CE

I_C = V_CC − V_CER_C = 10 − 52k = 2.5 mA

I_B = I_Cβ = 2.5m100 = 25 µA

R_B = V_CC − V_BEI_B = 10 − 0.725µ = 9.325µ

R_B = 372 kΩ

סעיף ב' — מעגל תמורה (AC)

V_CC מוארק, קבלים בקצר, פולט מוארק. במוצא: h_fe·i_b דרך R_C ∥ R_L.

סעיף ג' — הגבר המתח A_V

R_C ∥ R_L = 2k ∥ 2k = 1 kΩ

A_V = − h_fe·R_C∥R_Lh_ie = − 100 · 10001000

A_V = − 100

שאלה 5 — מגבר בסיסי — מציאת זרמים ותכן R_C

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=10V · R_B=930kΩ · מוצא פתוח (V_o על R_C)
β=100 · h_fe=100 · V_BE=0.7V · h_ie=4kΩ

סעיף א' — הזרמים I_B ו־I_C

I_B = V_CC − V_BER_B = 10 − 0.7930k = 10 µA

I_C = β·I_B = 100 · 10µ = 1 mA

I_B = 10 µA , I_C = 1 mA

סעיף ב' — הנגד R_C עבור V_CE=6V

R_C = V_CC − V_CEI_C = 10 − 61m = 4 kΩ

R_C = 4 kΩ

סעיף ג' — מעגל תמורה (AC)

V_CC מוארק, קבלים בקצר. אין R_L → העומס במוצא הוא R_C בלבד.

סעיף ד' — הגבר המתח A_V=V_oV_s

A_V = − h_fe·R_Ch_ie = − 100 · 4k4k

A_V = − 100

שאלה 6 — קו עבודה (Load Line) — I_Cmax=4mA

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=12V · R_L=6kΩ · I_Cmax=4mA
β=h_fe=100 · V_BE=0.7V · h_ie=4kΩ

סעיף א' — הנגד R_C

בקצה הרוויה של קו העבודה V_CE=0 ולכן I_Cmax=V_CCR_C:

R_C = V_CCI_Cmax = 124m = 3 kΩ

R_C = 3 kΩ

סעיף ב' — הנגד R_B עבור V_CE=9V

I_C = V_CC − V_CER_C = 12 − 93k = 1 mA

I_B = I_Cβ = 1m100 = 10 µA

R_B = V_CC − V_BEI_B = 11.310µ = 1.13 MΩ

R_B ≈ 1.13 MΩ

סעיף ג' — מעגל תמורה (AC)

V_CC מוארק, קבלים בקצר, פולט מוארק. במוצא: h_fe·i_b דרך R_C ∥ R_L.

סעיף ד' — הגבר המתח A_V

R_C ∥ R_L = 3k ∥ 6k = 2 kΩ

A_V = − h_fe·R_C∥R_Lh_ie = − 100 · 20004000

A_V = − 50

שאלה 7 — ניתוח גרפי — קו עבודה ונקודת Q

איור השאלה (מתוך קובץ התרגילים)

V_CC=12V · R_C=3kΩ · מהגרף: I_Cmax=4mA, נק' Q ב־V_CE=3V
β=h_fe=100 · V_BE=0.7V · h_ie=1kΩ

סעיף א' — מתח V_CC מהגרף

חיתוך קו העבודה עם ציר V_CE (I_C=0) נותן את V_CC:

V_CC = 12 V

סעיף ב' — R_C והזרמים I_C, I_B בנקודת Q

R_C = V_CCI_Cmax = 124m = 3 kΩ

I_C = V_CC − V_CE,QR_C = 12 − 33k = 3 mA

I_B = I_Cβ = 3m100 = 30 µA

R_C = 3 kΩ , I_C = 3 mA , I_B = 30 µA

סעיף ג' — הנגד R_B

R_B = V_CC − V_BEI_B = 12 − 0.730µ = 11.330µ

R_B ≈ 376.7 kΩ

סעיף ד' — R_L עבור A_V=−200

A_V = − h_fe·R_C∥R_Lh_ie = − 200

R_C ∥ R_L = 200 · h_ieh_fe = 200 · 1k100 = 2 kΩ

1R_L = 12k − 13k = 16k → R_L = 6 kΩ

R_L = 6 kΩ

📚 תרגילים ופתרונות — מגבר טרנזיסטור

סעיף א' — נקודת עבודה (IC , VCE)

סעיף ב' — מעגל תמורה (AC)

סעיף ג' — הגבר המתח AV

סעיף א' — זרם הקולט IC

סעיף ב' — הנגדים RB ו־RC

סעיף ג' — מעגל תמורה (AC)

סעיף ד' — הגבר המתח AV

סעיף א' — הנגדים RC ו־RB

סעיף ב' — מעגל תמורה (AC)

סעיף ג' — הגבר המתח AV

סעיף א' — הנגד RB

סעיף ב' — מעגל תמורה (AC)

סעיף ג' — הגבר המתח AV

סעיף א' — הזרמים IB ו־IC

סעיף ב' — הנגד RC עבור VCE=6V

סעיף ג' — מעגל תמורה (AC)

סעיף ד' — הגבר המתח AV=VoVs

סעיף א' — הנגד RC

סעיף ב' — הנגד RB עבור VCE=9V

סעיף ג' — מעגל תמורה (AC)

סעיף ד' — הגבר המתח AV

סעיף א' — מתח VCC מהגרף

סעיף ב' — RC והזרמים IC, IB בנקודת Q

סעיף ג' — הנגד RB

סעיף ד' — RL עבור AV=−200

סעיף א' — נקודת עבודה (I_C , V_CE)

סעיף ג' — הגבר המתח A_V

סעיף א' — זרם הקולט I_C

סעיף ב' — הנגדים R_B ו־R_C

סעיף ד' — הגבר המתח A_V

סעיף א' — הנגדים R_C ו־R_B

סעיף ג' — הגבר המתח A_V

סעיף א' — הנגד R_B

סעיף ג' — הגבר המתח A_V

סעיף א' — הזרמים I_B ו־I_C

סעיף ב' — הנגד R_C עבור V_CE=6V

סעיף ד' — הגבר המתח A_V=V_oV_s

סעיף א' — הנגד R_C

סעיף ב' — הנגד R_B עבור V_CE=9V

סעיף ד' — הגבר המתח A_V

סעיף א' — מתח V_CC מהגרף

סעיף ב' — R_C והזרמים I_C, I_B בנקודת Q

סעיף ג' — הנגד R_B

סעיף ד' — R_L עבור A_V=−200