реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Гигагерцовый транзистор как импульсный ключ
DSIoffe
сообщение Dec 4 2008, 14:49
Сообщение #1


Дима
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 683
Регистрация: 15-12-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 486



Здравствуйте все!
Мне нужен скоростной ключ, и я загляделся на гигагерцовые транзисторы. Когда моделирую в Micro-Cap, получается то, что надо. Но сомнения остаются.
Люди, которые работают с такими транзисторами, подскажите, пожалуйста.
1) Насколько импульсный ток через такой транзистор может быть больше, чем указанный в datasheet постоянный ток?
2) Будет ли реально такое работать на 15 МГц? Схему прилагаю.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 


--------------------
© CОПЫРИГХТ: Дмитрий Иоффе, Советский Союз.
Приглашаю посмотреть: http://muradowa.spb.ru/ и http://www.drtata.narod.ru/index.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Designer56
сообщение Dec 4 2008, 17:20
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290



Есть тут интересный момент: ВЧ транзисторы обычно применяются в линейном режиме. Я не уверен, что разработчики оптимизировали его модель для импульсного режима- с насыщением. Модель может в этом случае подвирать.


--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
Go to the top of the page
 
+Quote Post
WEST128
сообщение Dec 4 2008, 17:22
Сообщение #3


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 468
Регистрация: 13-10-06
Из: Россия, Томск
Пользователь №: 21 291



Схема работать будет, и проблемы со стабильностью при использовании высокочастотных транзисторов тоже могут быть. Диодам не самое место в таких ключах, из-за значительной емкости перехода при небольших напряжениях, лучше делать полностью по двухтактной схеме (в качестве примера можно посмотреть выходы скоростных ОУ). Как правило, для транзисторов, предназначенных к применению в разнообразных устройствах, указывают предельный постоянный ток, и предельный импульсный ток (при этом определяется как длительность импульса, так и скважность). Если про импульсный режим ничего не говорится, то грубо можно взять на 60-100% больше, чем постоянный, но никакой гарантии надежности, естественно, не будет. Кстати, есть просто высокочастотные транзисторы, а есть с цепеми согласования - такие вам точно не пойдут, будте внимательны. Нижний транзистор будет работать в режиме насыщения - что очень плохо сказывается на быстродействии. Модели не всегда точно учитывают этот момент (некоторые вообще не учитывают), окончательный вердикт может вынести только эксперимент.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 4 2008, 18:38
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(DSIoffe @ Dec 4 2008, 18:49) *
Здравствуйте все!
Мне нужен скоростной ключ, и я загляделся на гигагерцовые транзисторы. Когда моделирую в Micro-Cap, получается то, что надо. Но сомнения остаются.
Люди, которые работают с такими транзисторами, подскажите, пожалуйста.
1) Насколько импульсный ток через такой транзистор может быть больше, чем указанный в datasheet постоянный ток?
2) Будет ли реально такое работать на 15 МГц? Схему прилагаю.

Биполярный транзистор не может работать ключом на высоких частотах. Все эти гигагерцы достигаются в линейном режиме. Войдя в насыщение он должен очень долго "подумать", прежде чем выключиться, точнее, начать выключаться. Хотя, сам фронт переключения может быть очень коротким.
Моделировать все высокочастотное нужно в очень мощном симуляторе. "Макетная плата" называется.
Иначе, после успешного моделирования, в реальной жизни вдруг оказывается, что ОУ 10 кГц совершенно не тянет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Dec 4 2008, 22:22
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



Коммутировать субнаносекунды можно только дифференциальной парой мощных транзисторов- перебрасывая ток с одного плеча на другое. При этом оба транзистора остаются в режиме близком к линейному . Посмотрите схемотехнику выходных каскадов импульсных генераторов Г5-хх, там где КТ610, КТ639 стоят. А симулятор для таких задач бесполезен, даже специализированный СВЧ. И что значит 15 МГц? Максимальная частота в спектре сигнала? Тогда зачем там гигагерцовые транзисторы. Частота повторения импульсов? Тогда это вообще ни о чем не говорит- приведите требуемую длительность фронта импульса.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Dec 4 2008, 22:57
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(khach @ Dec 5 2008, 02:22) *
Коммутировать субнаносекунды можно только дифференциальной парой мощных транзисторов- перебрасывая ток с одного плеча на другое. При этом оба транзистора остаются в режиме близком к линейному .

да, и вот это я бы поддержал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Dec 4 2008, 23:13
Сообщение #7





Guests






Или комплементарную пару полевичков поставить... Небольшие резисторы в стоки - сквозняк ограничить...затворы вместе, истоки по питаниям... Тоже неплохо выходит, на irlml и как там дальше...5103 или 5102 , а комплементарный кажется 2804... В общем, выбор есть в sot23 ...Деталей минимум, нагрузку тащат - мама не горюй, индуктивную нагрузку - просто обожают smile.gif, емкостной тоже не брезгуют...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Dec 5 2008, 05:35
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(orthodox @ Dec 5 2008, 02:13) *
Или комплементарную пару полевичков поставить... Небольшие резисторы в стоки - сквозняк ограничить...затворы вместе, истоки по питаниям... Тоже неплохо выходит, на irlml и как там дальше...5103 или 5102 , а комплементарный кажется 2804... В общем, выбор есть в sot23 ...Деталей минимум, нагрузку тащат - мама не горюй, индуктивную нагрузку - просто обожают smile.gif, емкостной тоже не брезгуют...

IRF7509!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
WEST128
сообщение Dec 5 2008, 07:50
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 468
Регистрация: 13-10-06
Из: Россия, Томск
Пользователь №: 21 291



А драйвер для них делать, который будет затвор перезаряжать с частотой 15 МГц ? Если брать полевые, то лучше что-то из высокочастотной серии, у них емкость затвора поменьше будет (ток стока тоже). Если честно, то столь простую схему проще собрать, чем симулировать, затем разбираться с глюками симулятора, и т.д.
Насыщение тоже вопрос интересный, как пример: усилители класса С на частоты 2-3 ГГц, а ведь транзистор там входит в насыщение. Сам этот процесс сводится к накоплению неосновных носителей в базе, которые при выключении некоторое время поддерживают ток. Время жизни носителей примерно обратно пропорционально граничной частоте транзистора, неплохо описано здесь : http://www.katalogov.info/lec1.htm . Поэтому, выбирая высокочастотные транзисторы, можно работать в режиме насыщения и обеспечивать неплохие динамические параметры. И еще - заряд в базе должен накопиться, поэтому время рассасывания заряда вполне коррелирует с временем, в котором транзистор находился в режиме насыщения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DSIoffe
сообщение Dec 5 2008, 10:16
Сообщение #10


Дима
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 683
Регистрация: 15-12-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 486



Я думал, хоть кто-то знает или пробовал. Поэтому и спросил именно здесь.
Насчёт полевиков: WEST128 совершенно прав, для них ещё драйвер надо делать. И на перезарядку емкостей их затворов ток пойдёт.
Мне нужна минимальная схема с минимальным потреблением, потому и решил попробовать на рассыпухе. На выходе должны быть импульсы размахом 8 - 12 В с фронтами не дольше 15 нс по уровням 10% на нагрузке 300 пФ. Часто любят советовать КМОП драйверы. Если кто захочет, гляньте на их потери на crowbar при таких частотах. Я посчитал: некоторые просто умрут.
Чтобы собрать схему, надо добыть транзисторы. Чтобы их добыть, надо выбрать нужный тип. Чтобы выбрать нужный тип, надо моделировать. Или считать как-то (мне слабО).
Результаты моделирования выглядят вполне осмысленно: нужное получается только на гигагерцовых транзисторах. Лет 15 назад я видел схему на BFR92 и комплементарном к нему. Но на четырёх транзисторах. Оно работало, хотя и грелось. А транзисторы дохленькие совсем, до 25 мА.
Цитата("WEST128")
Нижний транзистор будет работать в режиме насыщения - что очень плохо сказывается на быстродействии. Модели не всегда точно учитывают этот момент (некоторые вообще не учитывают),

А как бы определить по тексту модели: учитывается или не учитывается?


--------------------
© CОПЫРИГХТ: Дмитрий Иоффе, Советский Союз.
Приглашаю посмотреть: http://muradowa.spb.ru/ и http://www.drtata.narod.ru/index.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
WEST128
сообщение Dec 5 2008, 11:33
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 468
Регистрация: 13-10-06
Из: Россия, Томск
Пользователь №: 21 291



От полевых транзисторов рано отказались. Можно сгородить такой огород: в качестве ключей берем вниз BSH103 (входная емкость 83 пФ, N-тип), вверх BSH203 (входная емкость 110 пФ, Р-тип). На управление каждым ключем ставим логику типа 74АС245 - объеденив выходы, получим ток до 400 мА - для управления транзисторами достаточно. Останется приделать схему смещения уровня для управления верхним драйвером и сгородить питание. Задача решена, может, и не очень красиво, но работать будет. Примерно по подобной схемотехнике у меня был собран прибор, показал времена порядка 15-20 нс по спаду/нарастанию при напряжении 30 В, транзисторы были IRFL014 и IRFL9014, драйвер LM5101, вам такой вариант не пойдет - драйвер не выдержит частоты переключения, и ёмкости транзисторов великоваты.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Dec 5 2008, 13:06
Сообщение #12





Guests






Цитата(WEST128 @ Dec 5 2008, 10:50) *
А драйвер для них делать, который будет затвор перезаряжать с частотой 15 МГц ?


А в чем, собственно, проблемы?
Смотрим первоисточник, считаем:
[attachment=27474:attachment][attachment=27475:attachment]

K-моп логика 4000 серии это прокачивает легко.
80 пик не так уж много... Если нужно иметь ток на выходе большой, есть чего-то с сопротивлением канала миллиом 100, но емкость там выше, конечно...
Миллер влияет гораздо больше, но ничего...

Так что фронты по нан 10 можно рассчитывать и с медленной логики получить, за счет усиления.
Про сквозняки я выше писал... Работоспособно, просто не понадобилось в свое время...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DSIoffe
сообщение Dec 5 2008, 13:47
Сообщение #13


Дима
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 683
Регистрация: 15-12-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 486



Цитата("ortodox")
K-моп логика 4000 серии это прокачивает легко.

4000? Это которая К561? На 15 МГц?


--------------------
© CОПЫРИГХТ: Дмитрий Иоффе, Советский Союз.
Приглашаю посмотреть: http://muradowa.spb.ru/ и http://www.drtata.narod.ru/index.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Dec 5 2008, 14:45
Сообщение #14





Guests






Цитата(DSIoffe @ Dec 5 2008, 16:47) *
4000? Это которая К561? На 15 МГц?

Нет, конечно. На 15 Мгц она не идет. Но фронта на выходе драйвера получаются весьма крутые, я это просто как гиперболу использовал....Прием такой литературный smile.gif

Ваша логика тоже должна бы обеспечить нужный фронт (только лучше smile.gif ), в крайнем случае параллелится два выхода. Или параллелятся входы, а потом один выход на нижнее плечо, второй через сдвиг уровня на верхнее (у Вас же выход больше по напряжению, чем питание логики...).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
HardJoker
сообщение Dec 5 2008, 15:58
Сообщение #15


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 995
Регистрация: 3-06-05
Пользователь №: 5 713



Цитата(DSIoffe @ Dec 4 2008, 17:49) *
Здравствуйте все!
Мне нужен скоростной ключ, и я загляделся на гигагерцовые транзисторы. Когда моделирую в Micro-Cap, получается то, что надо. Но сомнения остаются.
Люди, которые работают с такими транзисторами, подскажите, пожалуйста.
1) Насколько импульсный ток через такой транзистор может быть больше, чем указанный в datasheet постоянный ток?
2) Будет ли реально такое работать на 15 МГц? Схему прилагаю.


Можно посмотреть (мощные) полевые транзисторы на http://www.microsemi.com/catalog/com_partbrowse.asp. Реально получалось для 300V импульса передний/задний фронты по 1.5ns.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 14th July 2025 - 14:12
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01503 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016