|
|
  |
Еще одна интересная задачка по аналоговой, Тоже один из вариантов вопросов на job interview по аналоговой схемоте |
|
|
|
May 3 2007, 20:42
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 921
Регистрация: 6-04-07
Из: Israel
Пользователь №: 26 822

|
Цитата(yxo @ May 3 2007, 21:21)  По-моему всн нормально. Коэффициент усиления неинвертирующего усилетеля -(Roc/Rin), Rос вздесь всегда остается очень большим, так как транзистор либо в насыщении либо выключен следовательно коэффициент усиления тоже очень большой, в результате ОУ оказывается в насыщении... Roc - это R open circuit ? Если так, то конечно усиление здесь будет очень большое что приведет к насыщению на выходе. Но mosfet будет по идее в cut-off при положительной волне на входе, а симуляция дала это при отрицательной. Если-же транзистор в насыщении, до разве Rds так велик ?
|
|
|
|
|
May 4 2007, 10:18
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 93
Регистрация: 18-08-06
Из: Москва
Пользователь №: 19 651

|
Цитата(Саша Z @ May 3 2007, 21:42)  Roc - это R open circuit ? Если так, то конечно усиление здесь будет очень большое что приведет к насыщению на выходе. Но mosfet будет по идее в cut-off при положительной волне на входе, а симуляция дала это при отрицательной. Если-же транзистор в насыщении, до разве Rds так велик ? Rос это сопротивление в цепи обратной связи. Идельаный транзистор имеет бесконечное внутреннее сопротивление в режиме насыщения. Сопоротивление реального транзистора же зависит от протекающего тока. Обычно это сопротивление сотни килоОм
Сообщение отредактировал yxo - May 4 2007, 10:24
--------------------
"Сначала идет мысль, фантазия, сказка... за ней следует инженерный расчет и уже в конце концов исполнение венчает мысль" (Э.Циолковский)
|
|
|
|
|
May 4 2007, 11:16
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 921
Регистрация: 6-04-07
Из: Israel
Пользователь №: 26 822

|
Цитата(KykyryzzZ @ May 4 2007, 11:56)  При положительной волне на входе, на выходе ОУ отрицательная волна, сл-но транзистор заперт. Сопротивление между стоком и истоком бесконечное. Но т.к. подложка сидит на земле, то получаем область с p-n переходом (Подложка-Сток), которая держит выход ОУ на -0.6.
При отрицательной воле на входе - , на выходе ОУ положительная волна, сл-но транзистор открыт. Roc - порядка КОм. ОУ уходит в насыщение. Тут все зависит от внутренних характеристик транзистора и от сопротивления во входной цепи схемы. Однозначно говорить про насыщение я бы не стал.
Мои рассуждения подтверждаются смоделированной схемой Насчет первой части - может быть. насчет отрицательной - сопротивление открытого канал не так уж велико, даже если в кОмах - на входе имеем 10кОм что дает вполне вменяемо небольшое усиление и по идее не дало-бы насыщение на выходе..
|
|
|
|
|
May 4 2007, 11:59
|

  
Группа: Свой
Сообщений: 404
Регистрация: 20-10-05
Пользователь №: 9 885

|
Цитата(Саша Z @ May 4 2007, 12:41)  Но в режиме насыщения падение напряжения на транзисторе небольшое при относительно большом токе что намекает на небольшое сопротивление в насыщении...я ошибаюсь ? Сопротивление Сток- Исток небольшое, порядка Ом (в открытом состоянии) Сопротивление Затвор - Исток (Затвор - Сток) порядка КОм (десятка КОм) Вот порылся в интернете, нашел описание. http://crio.mib.infn.it/wig/electronics/Co...stor/BSS138.pdf
|
|
|
|
|
May 4 2007, 11:59
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 93
Регистрация: 18-08-06
Из: Москва
Пользователь №: 19 651

|
Цитата(KykyryzzZ @ May 4 2007, 11:56)  При положительной волне на входе, на выходе ОУ отрицательная волна, сл-но транзистор заперт. Сопротивление между стоком и истоком бесконечное. Но т.к. подложка сидит на земле, то получаем область с p-n переходом (Подложка-Сток), которая держит выход ОУ на -0.6. Нда... все верно
--------------------
"Сначала идет мысль, фантазия, сказка... за ней следует инженерный расчет и уже в конце концов исполнение венчает мысль" (Э.Циолковский)
|
|
|
|
|
May 4 2007, 11:45
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 921
Регистрация: 6-04-07
Из: Israel
Пользователь №: 26 822

|
Цитата(KykyryzzZ @ May 4 2007, 15:59)  Сопротивление Сток- Исток небольшое, порядка Ом (в открытом состоянии) Сопротивление Затвор - Исток (Затвор - Сток) порядка КОм (десятка КОм) Вот порылся в интернете, нашел описание. http://crio.mib.infn.it/wig/electronics/Co...stor/BSS138.pdfА в данном случае, так как затвор со стоком по схеме объеденены общей цепью, то соответственно получяем параллельное соединение Омного и КОмного сопротивления, что дает относительно большое сопротивление в цепи обратной связи Чего-то я не совсем понимаю  у MOSFETа gate полностью изолирован пленкой оксида (посему и управление через gate полем а не током) посему сопротивление gate-source либо gate-drain измеряется сотнями мегаом и более, откуда-же эти кОмы ? Или я вас неправильно понял ?
|
|
|
|
|
May 4 2007, 13:08
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 921
Регистрация: 6-04-07
Из: Israel
Пользователь №: 26 822

|
Цитата(KykyryzzZ @ May 4 2007, 16:31)  Да все верно, я уже сам запутался )))) Сопротивление gate-source (drain) порядка МОм. И уж параллельное соединение Омов и КОмов не дадут КОмы. Roc в данном случае обуславливается динамическим выходным сопротивлением транзистора, которое как раз порядка КОм  Че-то мы (или как минимум я) по моему потеряли нить. На полож. полуволне на входе - отриц. на выходе. Вследствии заземления substrate (подложка ?) при этом на выходе образуется диод с анодом на земле и катодом на выходе ОУ - диод в приямом включении - вот и получаем -0.6V на выходе. На отриц. полуволне на входе - транзстор в отсечке - на выходе ОУ полож. насыщение. Так ?
|
|
|
|
|
May 4 2007, 13:18
|

  
Группа: Свой
Сообщений: 404
Регистрация: 20-10-05
Пользователь №: 9 885

|
Цитата(Саша Z @ May 4 2007, 17:08)   Че-то мы (или как минимум я) по моему потеряли нить. На полож. полуволне на входе - отриц. на выходе. Вследствии заземления substrate (подложка ?) при этом на выходе образуется диод с анодом на земле и катодом на выходе ОУ - диод в приямом включении - вот и получаем -0.6V на выходе. На отриц. полуволне на входе - транзстор в отсечке - на выходе ОУ полож. насыщение. Так ? На отрицательной полуволне на входе - на выходе ОУ положительная полуволна, соответственно транзистор открыт. В первом приближении схема будет выглядеть как инвертирующий усилитель с коеф. усиления Roc/R. От этого отношения зависит - будет ли ОУ в насыщении или нет
|
|
|
|
|
May 4 2007, 13:33
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 921
Регистрация: 6-04-07
Из: Israel
Пользователь №: 26 822

|
Цитата(KykyryzzZ @ May 4 2007, 17:18)  На отрицательной полуволне на входе - на выходе ОУ положительная полуволна, соответственно транзистор открыт. В первом приближении схема будет выглядеть как инвертирующий усилитель с коеф. усиления Roc/R. От этого отношения зависит - будет ли ОУ в насыщении или нет Да, логично, но ежели он открыт (насыщен) что его R будет не велико и отношение Rос/Rin соотв. мало, т.е. усиление ОУ - контролируемое и не большое, значит ОУ врядле будет в насыщении. Если-же каким-то образом транзистор окажется в активном режиме (а не в насыщении) - тогда да, его R вполне будет не так уж мал, но все-равно при Rin = 10kOhm усиление ОУ будет контролируемое...
|
|
|
|
|
May 4 2007, 14:36
|
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 928
Регистрация: 11-07-06
Пользователь №: 18 731

|
[attachment=11225:attachment] [attachment=11226:attachment] Решил немного с другой стороны посмотреть. На графиках зависимости напряжений на выходе ОУ, стоке/затворе полевика и тока через резистор R2 (добавлен для наглядности) от напряжения на входе схемы (V3=[-2В..+2В]) со степпингом по напряжению подложки V4=[0В..-5В] с шагом 1В. Видно, что при открывании диода подложка-сток напряжение на стоке, естесно, ограничивается, ОУ улетает в минус насыщения, и это правильно. Не могу понять, чем обусловлено ограничение в плюс (точно не питанием ОУ - когда сначала сделал R1=10k и без R2, с моделью ОУ Level1 отрицательного насыщения ОУ не наступало вплоть до -1500В  ). Модель ОУ - Generic Level3 (с совсем идеальным Level1 картинка не меняется), модель полевика - Generic N-MOSFET из библиотек MicroCap7. upd: торможу под вечер. В модели полевика черным по-русски задано threshhold voltage 4V.
|
|
|
|
|
May 4 2007, 14:53
|

  
Группа: Свой
Сообщений: 404
Регистрация: 20-10-05
Пользователь №: 9 885

|
Цитата(Саша Z @ May 4 2007, 17:33)  Да, логично, но ежели он открыт (насыщен) что его R будет не велико и отношение Rос/Rin соотв. мало, т.е. усиление ОУ - контролируемое и не большое, значит ОУ врядле будет в насыщении. Если-же каким-то образом транзистор окажется в активном режиме (а не в насыщении) - тогда да, его R вполне будет не так уж мал, но все-равно при Rin = 10kOhm усиление ОУ будет контролируемое... Я вам говорю о насыщении ОУ. Для того что бы ОУ не вошел в насыщение при смене полуволны, необходимо иметь Rin большим. При переключении транзистора из режима отсечки появляется динамическая составляющая сопротивления порядка десятков КОм (за этим фактом пришлось слазить в книжку. Там оговаривается, что -цитата:"...это сопротивление обуславливается модуляцией эффективной длины канала при изменении напряжения на стоке. Его необходимо учитывать при расчете аналоговых ключей. В расчете цифровых схем им можно пренебречь ") Если изначально у нас Rin будет мало относительно динамического выходного сопротивления транзистора, то ОУ вгонится в насыщение. Если Rin порядка КОм, то схема работает, как инвертирующий усилитель (чего мы и хотим добиться) Цитата(xemul @ May 4 2007, 18:36)  На графиках зависимости напряжений на выходе ОУ, стоке/затворе полевика и тока через резистор R2 (добавлен для наглядности) от напряжения на входе схемы (V3=[-2В..+2В]) Добавлением R2 (1K) вызаранее уводите ОУ на положительной полуволне по входу в насыщение на -Vcc Для наглядности (что бы не нарушать схему) R2 нужно ставить после ключа
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|