Analisando o circuito com vários BJTs

Atualmente, estou tendo uma aula de eletrônica analógica e esse é um dos problemas que surgiram:

  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

Me pedem para encontrar os valores de R1, R3 e R6 de modo que as correntes de coletor quieto de Q2 e Q3 sejam ambas 8 mA, e o coletor de Q2 esteja no potencial V1 / 2 quando não houver sinal de entrada (o que faz isso me diz? Isso é relevante, já que eu estou apenas fazendo análise dc aqui?) Existem etapas gerais a serem seguidas? Fiz uma análise semelhante com dois transistores, e o que sempre precisava ser feito é encontrar expressões para Ve, Vc e Vb para cada transistor e, comparando-os, suponha que modo está operando. Aqui, no entanto, cheguei a uma contradição, ou seja, Q2 parece estar no modo linear e, portanto, R6 = (V1 / 2-V1-0.7) / 8mA <0. Espero não ter feito uma pergunta muito ampla. Não estou pedindo uma solução, mas apenas para me dizer a receita para esse tipo de análise.

EDIT : Inábilamente, só agora notei que, na verdade, o que me parecia um nó entre o coletor do Q1 e a base do q3 não é um. Pode-se dizer apenas observando atentamente.

Tanto a pergunta quanto a configuração parecem .. quebradas, de alguma forma, mas, com algumas suposições / mudanças, tentarei ilustrar como eu resolveria uma tarefa semelhante. Suponho que minha configuração assumida não seja a pretendida, mas não vejo nenhuma alternativa óbvia.

Portanto: supondo que todos os transistores sejam NPN (e alterando os parâmetros para o transistor que mudamos para aplicar ao emissor), assumindo que os alvos atuais do coletor sejam Q1 e Q2. (em vez de Q2 / Q3)

Geralmente, a abordagem é assumir um conjunto razoável de condições iniciais e seu estado-alvo e, em seguida, alterar os valores até que as condições sejam cumpridas ou você atinja um estado absurdo (solicitando uma alteração nas premissas iniciais).

Começaremos assumindo uma operação linear para todos os transistores (todos parecem estar implementando configurações básicas de amplificadores e, se for o caso, provavelmente pretendem operar linearmente).

Q1 visto de R2 e Q3 visto de R4 são seguidores de emissor e, como estamos assumindo que a operação linear I_R4 deve ser 8mA / β. a queda de tensão sobre R4 é então (8m / 200 * 4k7 V) pequena (<200mV). A queda de tensão sobre R3, passando pelos dois emissores e R4, passa a 2Ube + ~ 200mV ou ~ 1.4V.

Agora sabemos a tensão acima de R3. Novamente, como estamos assumindo Q3 como linear, a corrente base em Q3 << IR3 e IR3 deve estar próxima da corrente de coletor de Q2, ou seja, 8mA. considerando que nossas suposições estão corretas, agora podemos definir R3.

A corrente através de R2 é então corrente através de R3 + a corrente de emissor de Q1, ~ 16mA. Agora sabemos ou assumimos as tensões em Q2 (U1 / 2), R3 (~ 1.4V), R2. O restante da tensão precisa estar acima de R6. A corrente é igual a IQ2.

Se Q2 for operar na região linear, a tensão acima de R1 precisará ser ~ Ueb acima da tensão alvo do emissor. Ele também precisa absorver a maior parte da corrente do primeiro trimestre. I = ~ 8mA, U = U1 / 2-Ueb

Agora você tem uma resposta, e tudo o que resta é ver que esse é realmente um estado estável e não absurdo. Com a operação dos seguidores de dupla voltagem, você pode ver que há um loop de feedback negativo através dos três transistores. Se a corrente no Q2 for muito alta, a tensão em R3 também deverá ser alta, elevando Q3-> Q1 -> diminuindo R1-> diminuindo a tensão na base Q2.

Números exatos deixados como exercício para o leitor. Cuidado com os horríveis erros induzidos pela deficiência de café em matemática e lógica.

Tem certeza de que forneceu todas as informações sobre este circuito?

Tanto quanto posso ver, este dispositivo produz apenas alguma corrente de fuga.

Não há chance para um fluxo atual.

Q3 fará algo, nem Q1. A única corrente possível pode fluir no Q2 do emissor para a base, mas ainda não há como continuar.

Mesmo uma análise de tempo pode não mudar nada, porque não há capacitor, que pode fornecer a corrente de base necessária para qualquer transistor.