Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

O obliczaniu kroków na tranzystorze polowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

obliczenie kroków różnych kroków na tranzystorze polowym będzie znacznie łatwiejsze, jeśli użyjesz liniowego przybliżenia jego charakterystyk, zaproponowanego przez autora tego artykułu. Jeśli znane jest napięcie odcięcia i początkowy prąd drenu konkretnego egzemplarza tranzystora, to takie obliczenie kroku daje dobrą zgodność z praktyką.

Wiadomo, że prawie wszystkie źródła literackie opisują obliczanie stopni stopni wzmacniających za pomocą tranzystora polowego tylko w trybie małego sygnału prądu przemiennego. Nie jest łatwo znaleźć nawet zalecenia dotyczące wyboru trybu początkowego tranzystora. Tymczasem w większości praktycznych przypadków bardziej konieczne jest obliczenie kroków dla prądu stałego.

Technika zaproponowana w artykule umożliwia obliczenie kroków najczęściej spotykanych w praktyce węzłów - wzmacniaczy prądu stałego, stabilizatorów prądu itp. W tym przypadku obliczenie kroków dla prądu przemiennego w trybie małego sygnału dla niskiego i średniego sygnały częstotliwości będą ogólnymi obliczeniami kroków dla prądu stałego.

Dla ścisłości ograniczamy się do rozważenia n-kanałowych tranzystorów ze zintegrowanym kanałem; dla kanałów p wystarczy zmienić polaryzację napięcia.

Przyjmuje się, że charakterystyki przejściowe lc=f(Uzi) tranzystora są aproksymowane funkcją kwadratową. Dotyczy to w dużej mierze tranzystorów jednokanałowych, ale od dawna nie są one produkowane. Obecnie nawet tranzystory polowe małej mocy to zespół kilku kanałów-ogniw połączonych równolegle, a te o dużej mocy zawierają nawet kilkaset, czasem tysiące.

Z tego powodu i kilku innych czynników rzeczywista odpowiedź przejściowa takich tranzystorów leży między funkcjami liniowymi i kwadratowymi. Aproksymacja rzeczywistej charakterystyki za pomocą funkcji kwadratowej może jedynie skomplikować obliczenia kroków, co nie jest uzasadnione odpowiednim wzrostem dokładności. Bardziej celowe jest użycie przybliżenia liniowego do obliczenia kroków.

Charakterystyczne są dwa punkty na przejściowej odpowiedzi tranzystora – początkowy prąd drenu Ico tranzystora, wyznaczony przy Uzi = 0.

oraz tzw. napięcie odcięcia Uotc (rys. 1a). A jeśli wszystko jest jasne przy pierwszym pytaniu, to przy drugim pytaniu jest to trudniejsze.

O obliczaniu kroków kroków na tranzystorze polowym

Faktem jest, że charakterystyka przejściowa dąży asymptotycznie do osi Uzi, dlatego nie można określić napięcia, przy którym prąd drenu będzie równy 0 (tj. Prawdziwe napięcie odcięcia). Dlatego przyjęto wartość warunkową U - napięcie, przy którym prąd drenu wynosi 10 μA, czyli wartość łatwą do zmierzenia.

Jednak właśnie w pobliżu tego punktu charakterystyka ma szczególnie ostre wygięcie, co daje największą składową błędu w przybliżeniu liniowym. Bardziej poprawne byłoby określenie drugiego punktu na początku odcinka zakrętu, na przykład według kryterium zmniejszenia różniczkowej wartości nachylenia lub według określonej wartości prądu drenu. Niestety brak wiarygodnych statystyk dotyczących charakterystyk przejściowych współczesnych tranzystorów polowych nie pozwala jednoznacznie rozstrzygnąć tego problemu.

Należy więc przyjąć przybliżenie liniowe względem dwóch punktów wzorcowych – lco i Uotc. Błąd towarzyszący w większości przypadków nie przekracza 15%, co w zupełności wystarcza do praktyki. na ryc. 1, a gruba linia prosta pokazuje liniowe przybliżenie rzeczywistej charakterystyki tranzystora.

na ryc. 2 przedstawia jako przykład obwód wtórnika źródła. Gdy Vin = 0 (jeśli zamkniesz wejście wzmacniacza do wspólnego przewodu), punkt pracy A znajduje się na przecięciu charakterystyki przejściowej i linii obciążenia R i (ryc. 1). Rzeczywisty punkt pracy znajduje się na przecięciu rzeczywistej odpowiedzi przejściowej i linii obciążenia - jest to punkt B. Rysunek ilustruje naturę błędu wynikającego z przybliżenia liniowego.

O obliczaniu kroków kroków na tranzystorze polowym

Położenie początkowe punktu pracy A dla bieżącego Istart określa wyrażenie: Istart = Ico / (S·Ri+1). a pod względem napięcia można to wyrazić jako Unach Ri = lco Ri Rn/(S Ri+1). gdzie S \u2d lco / Uotc jest średnim nachyleniem charakterystyki, a Ri jest rezystancją rezystora Ri (ryc. XNUMX).

Gdy bramka jest podłączona do wspólnego przewodu, repeater staje się stabilizującą prąd dwuzaciskową siecią (stabilizator prądu). Zgodnie z pierwszym wzorem można obliczyć prąd stabilizacji.

Minimalne napięcie, przy którym urządzenie przechodzi w tryb stabilizacji prądu wynosi . Spadek napięcia w kanale tranzystora UCi jest określany na podstawie rodziny charakterystyk wyjściowych lub eksperymentalnie. Jeśli Ri = 0. Prąd stabilizacji jest maksymalny i równy Iso, rezystancja wyjściowa jest minimalna i prawie równa rezystancji wyjściowej tranzystora.

Przy podaniu stałego (np. dodatniego) napięcia Uin na wejście wtórnika źródła, punkt pracy przesuwa się do pozycji A, a jego nowa współrzędna prądowa I odpowiada wyrażeniu: Ri+1). Wartość napięcia zwarcia tranzystora zostanie określona dla It=0 - jest równe Uotc.

W odniesieniu do napięcia nowe położenie punktu pracy można wyrazić zależnością: Ut=lt Ri=Ri(lco+ Uin.S)/(S Ri+1).

Granice napięcia wejściowego w obszarze wartości dodatnich ogólnie opisuje wzór: Uin = [Imax(S·Ri+1)-lco]/S, gdzie Imax jest maksymalnym prądem tranzystora. Maksymalny prąd Imaks. ograniczona kilkoma czynnikami. Więc. dla tranzystorów z bramką w postaci złącza p-n nie powinien przekraczać Ic0, w przeciwnym razie bramka przejdzie w tryb polaryzacji przewodzenia, a rezystancja wejściowa tranzystora gwałtownie spadnie. Mając to na uwadze, ostatni wzór jest uproszczony: Uin = lCo·Ri.

Granica przedziału pracy po stronie napięcia ujemnego nie zależy od początkowego trybu pracy tranzystora i zaczyna się zawsze od Uotc. Z powyższego wynika, że ​​w celu wydłużenia czasu pracy należy wybrać tranzystor o dużej wartości Uotc.

W przypadku izolowanego tranzystora bramkowego wartość jest ograniczona tylko przez ograniczenie prądu dozwolone dla urządzenia lub dopuszczalne rozproszenie mocy. W każdym razie 1 maks. nie może przekraczać Upit/Ri. Przy obliczaniu kroków dla konkretnego kroku wartość I jest określana przez każdy z omówionych powyżej czynników, wybierany jest najmniejszy i to on jest podstawiany do wzorów.

Przekształcając wyrażenie na Ut, otrzymujemy Ut = Ico Ri/(S Ri+1 )+Uin S Ri/ (S Ri+1). Ten wzór wyraźnie pokazuje, że charakterystyka Uout = f(Uin,) dla repeatera strumieniowego jest liniowa.

Stromość konwersji Kns wtórnika źródłowego jest równa: Кns = ΔImax/ ΔUin = S/(S·Ri + 1). Odpowiednio, współczynnik przenoszenia napięcia Knu = Knl·Ri = S·Ri/(S·Ri+1).

na ryc. 1b przedstawia charakterystykę Ic = f(Uin) wtórnika źródłowego. Podobną postać ma charakterystyka przenoszenia Uout = f(Uin). ponieważ Uout \uXNUMXd Ic·Ki.

na ryc. 3 przedstawia schemat typowego stopnia wzmacniającego, w którym tranzystor jest montowany zgodnie z obwodem wspólnego źródła z rezystorem R i automatycznym biasem.

O obliczaniu kroków kroków na tranzystorze polowym

Początkowy tryb tranzystora zależy od rezystancji tego rezystora. Podczas ustawiania trybu prądowego tranzystora (przy braku sygnału wejściowego) rezystancję rezystora można określić za pomocą wzoru:

Rand \uXNUMXd (Iso „Inach) / Inach S.

Zwykle punkt pracy wybiera się w środku charakterystyki, czyli Istart = Ico / 2 i Ustart = Uotc / 2, a wzór ten upraszcza się: R i = I / S = Uotc / Ico.

Jeżeli położenie początkowe punktu pracy na charakterystyce ma być asymetryczne (np. w przypadku asymetrycznego sygnału wejściowego), rezystancja rezystora Rand przy danej wartości Uinit, przesunięcie początkowe określa wzór: Ri = Uinit / (lco-Uinit S). Napięcie na drenie tranzystora będzie równe Uc \uXNUMXd Upit - Inach ·Rc.

Przy symetrycznym sygnale rezystancja rezystora Rc, która zapewnia maksymalny zakres napięcia wyjściowego przy braku zniekształceń, jest określona wzorem: Rc \u2d (Upit - Unach) / 0.5I. Jeśli punkt pracy zostanie wybrany w środku charakterystyki przenoszenia tranzystora, to Rc = (Upit - XNUMXUotc)lco.

Rezystor R i jest elementem ujemnego systemu operacyjnego. etap redukcji. Aby wyeliminować działanie systemu operacyjnego na napięcie przemienne, zwykle zawierają one kondensator blokujący Cbl pokazany na ryc. 3 linie przerywane. W przypadku tego kondensatora amplituda ujemnych półfal sygnału wejściowego nie powinna przekraczać wartości równej napięciu odcięcia tranzystora.

Możliwe jest również wyeliminowanie działania systemu operacyjnego na napięcie przemienne w inny sposób - poprzez włączenie do obwodu źródłowego tranzystora zamiast rezystora elementu, którego napięcie w niewielkim stopniu zależy od przepływającego przez niego prądu, na przykład bezpośrednie- na diodzie, stabilizatorze itp. Jednak takie rozwiązanie konstrukcyjne obwodu jest możliwe tylko w przypadku, gdy napięcie na tym elemencie będzie równe Unach. Jeśli napięcie na elemencie jest nieco mniejsze, wówczas dołączany jest szeregowo z nim dodatkowy rezystor o małej rezystancji.

Współczynnik przenoszenia Knu stopnia zmontowanego zgodnie z obwodem ze wspólnym źródłem jest określony znanym wyrażeniem: Knu=S·Rc. Jeśli w obwodzie źródłowym znajduje się rezystor, Knu maleje: Knu=S·Rc/ (S·Ri+1)=lco·Rc/(lco·Ri+Uotc).

Sygnał na drenie tranzystora VT1 (wyjście 1) jest w przeciwfazie z wejściem, a sygnał na źródle (wyjście 2) jest w fazie, co pozwala na wykorzystanie tego stopnia jako rozdzielacza fazy. Zwykle wymagane są rozdzielacze fazy, aby wartości amplitudy sygnału dla obu wyjść były sobie równe: Uout1 = Uout2 lub lc·Rc=lи·Rи. Ponieważ lc=l i warunek równości amplitud wygląda następująco: Rc = Rand. W takim przypadku wartości współczynnika transmisji dla obu wyjść również będą równe. Współczynnik przenoszenia, rezystancja rezystorów Rc i Rand. jak również inne niezbędne parametry można obliczyć za pomocą przedstawionych powyżej wzorów.

Rozważmy na przykład warunki, w których etap według schematu na ryc. 3 włącza wyjście 1 w inwerter liniowy z Knu = 1. Przyrównując Knu w ostatnim wzorze do jednego, otrzymujemy

Rc - Ri \u1d XNUMX / S \uXNUMXd Uotc / Ico.

Taki stopień, analogicznie do podobnego na tranzystorze bipolarnym, można nazwać wtórnikiem drenu.

Autor: A. Mezhlumyan, Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Najlżejszy izotop magnezu 28.12.2021

We współpracy z międzynarodowym zespołem badaczy, Michigan State University stworzył najlżejszą na świecie wersję magnezu.

Rekordowy izotop magnezu-18 jest wytwarzany w National Superconducting Cyclone Laboratory (NSCL) i jest tak niestabilny, że rozpada się, zanim naukowcy mogą go bezpośrednio zmierzyć lub wykryć w naturze. Dlatego za pomocą akceleratora cząstek fizycy stworzyli go w laboratorium, próbując zrozumieć, jak rozmieszczone są atomy i skąd pochodzą elementy wszechświata. Pomoże to przewidzieć, co dzieje się w ekstremalnych środowiskach kosmicznych, których nigdy nie da się bezpośrednio odtworzyć ani zmierzyć z Ziemi.

Wszystkie atomy magnezu mają 12 protonów wewnątrz jądra. Wcześniej najlżejsza wersja magnezu miała 7 neutronów, co dało w sumie 19 protonów i neutronów. Aby uzyskać magnez-18, który jest o jeden neutron lżejszy, zespół wziął magnez-24.

Cyklotron przyspieszył wiązkę jąder magnezu-24 do około połowy prędkości światła i skierował ją na swój cel: metalową folię berylową.

Zderzenie wytworzyło wiele różnych izotopów łatwiej niż magnez-24. Spośród nich wyizolowano magnez-20, którego okres rozpadu wynosi dziesiąte części sekundy. W tym czasie zespół musiał zmusić powstały izotop do zderzenia się z innym celem berylowym w odległości około 30 metrów. Tak powstał magnez-18, który istnieje przez około sześćdziesiątą sekundy. Jest tak mały, że izotop nie jest zamaskowany przez elektrony, aby stać się pełnym atomem przed rozpadem i istnieje jako nagie jądro. W rzeczywistości w tak krótkim czasie magnez-18 nie opuszcza celu berylowego i rozpada się w nim.

Naukowcy scharakteryzowali jedynie wyraźne oznaki nowego izotopu. Magnez-18 najpierw wyrzucił dwa protony ze swojego jądra, przekształcając się w neon-16, który następnie wyemitował dwa kolejne protony, przekształcając się w tlen-14. Analizując protony i tlen, które opuściły cel, zespół określił właściwości magnezu-18.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Jeśli pszczoła użądli bakterię

▪ Niemowlęta są odporne na złudzenia wzrokowe

▪ Nie musisz spać za mocno

▪ Android TV Box Zero urządzeń Z6C

▪ Ekologiczne, przenośne elektrownie słoneczne firmy Acer

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Wskaźniki, czujniki, detektory. Wybór artykułów

▪ artykuł W moje lata nie należy się odważać ... Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto prostą rozmową i herbatą uratował ponad 150 osób przed samobójstwem? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Węzeł łososiowy. Wskazówki turystyczne

▪ artykuł Mikrofon radiowy na chipie rfPIC12F675F. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Detergenty z roślin. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024