Проблемы с реализацией схемы регулировки усиления с помощью полевого транзистора

[serega2001]

Мне надо сделать схему РУ с полевым транзистором. Вх. напряжение от 0,1В до 2В, питание ОУ +-10. На выходе должен получаться сигнал амплитудой 4В. Я взял стандартную схему:

Полевой транзистор буду использовать 2n3819. Открыл ВАХ транзистора. Понял, что при вх. напряжении 0,1В, VC должно быть равно 0(так удобнее всего для меня), а дальше надо будет удерживать полевик в линейной области ВАХ чтобы он не перешел в режим насыщения. Я знаю, как посчитать усиление Т-образного усилителя и знаю, что на вход истока лучше всего подавать сигнал не выше 200мВ. И тут у меня возникает проблема, я вижу что я подаю слишком большое напряжение на исток транзистора и из-за этого у меня получается не то усиление, которое мне надо. Я начинаю изменять сопротивления резистров, получаю нужое напряжение, но из-за того, что я изменил сопротивление у меня опять получается не то усиление. Подскажите, пожалуйста, как правильно рассчитать схему с учетом выбранного транзистора или скиньте какую-нибудь литературу, где приводят рассчеты.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[J_Ohm]

На основании ваших же исходных данных:

R2 = (0,2 В / 2 В) R1 = 0,1 R1

R2 + R3 = (4 В / 2 В) R1 = 2 R1

???

С затвора полевого транзистора идет смещение усилителя через RA. Нужно это учесть и принять меры.

Изменено 25 февраля, 2023 пользователем J_Ohm

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[serega2001]

RA и RB здесь нужны для того чтобы предотвратить искажение выходного сигнала. О таком способе я узнал от сюда---> https://scask.ru/r_book_ane.php?id=22

Но я не, до конца, понял почему это снижает искажения. А источник, где об этом написано, более подробно, я не нашел 

И еще хочу задать глупый вопрос.  Почему 

R2 = (0,2 В / 2 В) R1 = 0,1 R1

R2 + R3 = (4 В / 2 В) R1 = 2 R1

Я эти вычесления не очень понимаю. Ну я понимаю, что 2В это у меня вх. напряжение, а 0,2В откуда взялось?

Изменено 25 февраля, 2023 пользователем serega2001

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[J_Ohm]

33 минуты назад, serega2001 сказал:

а 0,2В откуда взялось?

Я так понял из:

Цитата

и знаю, что на вход истока лучше всего подавать сигнал не выше 200мВ.

.., посчитав, что "входом истока" неудачно назван канал полевого транзистора.

Цитата

Но я не, до конца, понял почему это снижает искажения.

Предположим, источник управляющего напряжение имеет нулевое сопротивление. Тогда RA и RB образуют делитель переменной составляющей на двое со стока на затвор. Таким образом, напряжения на затворе по крайней мере получаются симметричными при разнополярных напряжениях между стоком и истоком.

Спойлер

Сами сток и исток у старых типов ПТ с затвором на pn-переходе и некоторых с изолированным физически полностью взаимозаменяемы. В некоторых даташитах это прямо указано.

 

[serega2001]

А точно, про 0,2В понял. 

Цитата

посчитав, что "входом истока" неудачно назван канал полевого транзистора.

Есть такое, я привык называть это истоком, как в даташите.

Цитата

Предположим, источник управляющего напряжение имеет нулевое сопротивление. Тогда RA и RB образуют делитель переменной составляющей на двое со стока на затвор. Таким образом, напряжения на затворе по крайней мере получаются симметричными при разнополярных напряжениях между стоком и истоком.

Понял, спасибо за помощь. Главное сейчас разобраться с даташитом, а то по графикам не всегда понятно, какое сопротивление получится

[serega2001]

Тут появилась новая проблема. На затвор полевика я могу подать максимум 2В чтобы не было искажений, я достиг того чтобы при вх. напряжении 2В, у меня на выходе выходила амплитуда 4В, но если я снижу вх. напряжение и при этом снижу напряжение подаваемое на затвор, то все равно сигнал на выходе снизится. А все из-за того, что напряжение на затворе очень мало влияет на сопротивление полевика. Что делать в такой ситуации?

[Гость_Григорий_Т.]

@serega2001 как меняется сопротивление полевика? И что у вас за сигнал Vin?

[serega2001]

@Гость_Григорий_Т. Сопротивление я смотрю по ВАХ полевика. Сигнал Vin это вх. напряжение, которое изменяется от 0,1В-2В 

[Yurkin2015]

40 minutes ago, serega2001 said:

напряжение на затворе очень мало влияет на сопротивление полевика

Да, для используемого JFET транзистора нужно подавать отрицательное напряжение на затвор.

Изменено 28 февраля, 2023 пользователем Yurkin2015

[Гость_Григорий_Т.]

@serega2001

9 минут назад, Гость_Григорий_Т. сказал:

как меняется сопротивление полевика?

И что за входной сигнал? Полярность, частота?

[serega2001]

@Yurkin2015 Ну я и подаю -2В. Аааа, я написал, что просто 2В подаю. Мой косяк, ну короче я подавал -2В на затвор

@Гость_Григорий_Т. Синусоида, частота 100кГц по заданию и все

[Гость_Григорий_Т.]

@serega2001 при нулевом на затворе, сопротивление перехода около 150 Ом. При этом усиление максимально. При -2 сопротивление должно быть 3 кОм, что бы перекрыть весь диапазон изменения Vin. Исходя из этого и рассчитывайте R1 R2 R3.

[serega2001]

@Гость_Григорий_Т. Это вы по ВАХ поняли? Просто, я могу за линейную область выйти и тогда у меня искажения появятся. Да и плюс сопротивление полевика зависит и от напряжения подаваемого на исток, что тоже вносит изменения в работу

Изменено 28 февраля, 2023 пользователем serega2001

[Гость_Григорий_Т.]

По ВАХ.

[serega2001]

@Гость_Григорий_Т. Так а какое напряжение на исток подавать при напряжении на затворе 0В? Просто, я вот смотрю на ВАХ и не очень понимаю по такому графику 

[Гость_Григорий_Т.]

@serega2001 вы же сами сказали - не больше 200 мВ.

R3/R2=20

(R3+R2)/R1=20

[serega2001]

@Гость_Григорий_Т. Это да. Я хотел узнать, как вы это увидели на ВАХ, я смотрю на график и могу только предположить какое у меня там будет сопротивление, а вы так четко сказали значения. И если посмотреть на ВАХ то там 3кОм при 200мВ не получиться реализовать

Изменено 28 февраля, 2023 пользователем serega2001

[colorad]

 лекция

про управляемое сопротивление

[Yurkin2015]

@serega2001 Для уменьшения напряжения на стоке нужно взять R2 как можно меньше.

Например, комбинация R1 = 30 кОм, R2 = 3 кОм,  R3 = 56 кОм. При сопротивлении канала Rs = 150 Ом коэффициент усиления К= 40, а когда транзистор закрыт Rs >100 кОм, то К = 2. Переменное напряжение на стоке не превысит 200 мВ при данных условиях.

Изменено 28 февраля, 2023 пользователем Yurkin2015

[serega2001]

@colorad Спасибо за лекцию. Я еще плюс нашел методу. Усилители с электронным управлением (1).pdf

@Yurkin2015 Понял. Завтра посмотрю, как это будет работать

[Гость_Григорий_Т.]

Только что, serega2001 сказал:

И если посмотреть на ВАХ то там 3кОм при 200мВ не получиться реализовать

200 мВ - это сигнал на стоке. На этой ВАХ вы и нарисовать её не сможете. Что вы на ней рассмотреть хотели? Но до 1 Вольта там почти линейные графики. Проведите вертикаль от 1 Вольта и посмотрите, при каком токе она пересечёт нужную вам линию ВАХ. Потом делите 1 Вольт на ток и получаете сопротивление для данного напряжения затвора.

[Alex Ferrum]

@serega2001 вам схема нужна для себя или для курсовика? Если для себя, то можно собрать схему на аналоговом перемножителе, например AD633. Получится такой же усилитель с регулируемым коэффициентом усиления. 

[Гость_Григорий_Т.]

Есть готовые усилители с регулировкой усиления, например TDA7052A.

[serega2001]

@Гость_Григорий_Т. Ну мне надо на сделать АРУ, но пока я решил разобраться с РУ чтобы понимать какие номиналы и какое напряжение подавать, а потом можно доп. усилитель поставить и выпрямитель. Пока планы такие. Еще у меня была идея с резисторной оптопарой, но такого компанента нет в симуляторах, а покупать я не хочу.

@Alex Ferrum К сожалению, для курсовика, я вообще думал ардуин использовать, но нельзя

Изменено 28 февраля, 2023 пользователем serega2001

[IMXO]

52 минуты назад, serega2001 сказал:

Еще у меня была идея с резисторной оптопарой, но такого компанента нет в симуляторах,

не может этого быть... даже в убогий  для аналоговых схем протез  имеет две модели приметивов , первая управляется током CCR и вторая напряжением VCR