Странное поведение Операционника, Непонятно почему возникает насыщение Опции

[kumle]

Есть обычный повторитель напряжения на операционнике
входной сигнал - плавно нарастающее напряжение от 0 до 5 вольт
Необходимо с его выхода копию напряжения подать на затвор полевика.
Но при достижении примерно одного вольта напряжение в точке соединения операционника с полевиком перестает расти (показано на графике)
Спрашивается почему ???

p/s Если отключить операционник от полевика то все будет нормально и напряжение с выхода операционника точно будет повторять
входное напряжение во всем диапазоне.
Полевик питаю так на плюс +12в, на минус 0в

Сообщение отредактировал kumle - Nov 21 2011, 08:49

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kovigor]

Спрашивается почему ???

Потому, что это не MOSFET, а обычный ПТ с управляющим P-N - переходом и N - каналом. Подавая "+" на затвор, вы смещаете переход затвор-канал в прямом направлении, отсюда наблюдаемый эффект. См. соотв. раздел у Хоровица и Хилла ...

[kumle]

Как же выкрутиться, сделать буфер с высоким входным сопротивлениям на транзисторах ?

[Tanya]

Как же выкрутиться, сделать буфер с высоким входным сопротивлениям на транзисторах ?

А зачем?

[kovigor]

Как же выкрутиться, сделать буфер с высоким входным сопротивлениям на транзисторах ?

Что мешает MOSFET использовать ? И зачем там высокое входное сопротивление, если выходное сопротивление повторителя на ОУ весьма мало ?

[kumle]

А зачем?

Затем чтоб не просаживать выход операционника

Что мешает MOSFET использовать ? И зачем там высокое входное сопротивление, если выходное сопротивление повторителя на ОУ весьма мало ?

Просто в схеме этот транзистор уже используется, только схему управления им я меняю.
Высокое входное сопротивление надо после операционника.

[Tanya]

Затем чтоб не просаживать выход операционника

А чем Вы его просаживаете?

[kumle]

А чем Вы его просаживаете?

Просаживаю открытым полевиком

[kovigor]

Затем чтоб не просаживать выход операционника


Просто в схеме этот транзистор уже используется, только схему управления им я меняю.
Высокое входное сопротивление надо после операционника.

ПТ с управляющим переходом практически никогда не используются в режиме с прямым смещением завторного перехода, см. любую книгу вроде ХХ или Джонса ...

Буфер можно сделать на чем угодно, например, на биполярных транзисторах (см., например, проект НЧ - генератора от Ридико Л.И.), или вообще использовать готовую ИС УМЗЧ.

Просаживаю открытым полевиком

Еще раз. Вы используете полевик некорректно. И даже если вы подадите на него сигнал от Братской ГЭС, то все равно корректным режим работы полевика от этого не станет ...

[kumle]

Еще раз. Вы используете полевик некорректно. И даже если вы подадите на него сигнал от Братской ГЭС, то все равно корректным режим работы полевика от этого не станет ...

Канал этого полевика используется как переменное сопротивление в схеме блока питания, для регулировки напряжения этого БП
Меняя приложенное к нему напряжение я меняю его проводимость канала. Он как бы вместо переменного резистора.
Что тут некорректного ?

[kovigor]

Он как бы вместо переменного резистора.
Что тут некорректного ?

Я не против. Но вот специально открыл Джонса "Электроника. Практический курс". Стр. 140, 141. Там схема и пояснение к ней - напряжение может быть положительным, но составлять оно должно доли вольта и подаваться на затвор через резистор. Посмотрите, впрочем, сами ...

[Microwatt]

Канал этого полевика используется как переменное сопротивление в схеме блока питания, для регулировки напряжения этого БП
Меняя приложенное к нему напряжение я меняю его проводимость канала. Он как бы вместо переменного резистора.
Что тут некорректного ?

Это не тот полевик который полевик, грубо говоря. Пережиток 80-х.
Это радиолампа по характеристике. При нуле на затворе он уже открыт до немогу. Подавая плюс на затвор Вы превращаете вход в открытый диод
Управлять им можно регулируя на затворе отрицательное напряжение. С выхода ОУ минус нужен.

[kumle]

Ну так и круто, я в этом режиме и работаю ! Открывая диод я меняю проводимость канала. А в этом конкретном транзисторе эта крутизна как раз в пределах от 0.6 до 3 вольт (от 0 до 5-и это я погорячился в начале)

[MaslovVG]

Ну так и круто, я в этом режиме и работаю ! Открывая диод я меняю проводимость канала. А в этом конкретном транзисторе эта крутизна как раз в пределах от 0.6 до 3 вольт (от 0 до 5-и это я погорячился в начале)

от минус 0.6 до минус 3 вольт

[kumle]

Вот написано же у Хоровица Хилла что ПТ переходит в проводящее состояние когда смещаем затвор в сторону напряжения питания стока !!!
A у меня на стоке плюс !!!

Сообщение отредактировал kumle - Nov 21 2011, 11:59

[MaslovVG]

Вот написано же у Хоровица Хилла что ПТ переходит в проводящее состояние когда смещаем затвор в сторону напряжения питания стока !!!
A у меня на стоке плюс !!!

Это для случая индуцированого канала. для МДП транзисторов. Для полевиков с управляющим p-n переходом для напряжения затвора ноль вольт существует начальный ток и их нужно подзапирать.
Посмотрите в справочнике вольтамперные характеристики своего полевика и убедитесь.

[xemul]

Вот написано же у Хоровица Хилла что ПТ переходит в проводящее состояние когда смещаем затвор в сторону напряжения питания стока !!!
A у меня на стоке плюс !!!

Чтобы !!! попусту не раскидывать, попробуйте просто запомнить (Вам об этом уже говорили) - JFET не работает с прямо-смещённым затвором. (исключения возможны, но они Вам не интересны)
Если совсем по-простому - замените затворную стрелочку двумя диодами, и если хоть один диод окажется открыт, значит где-то Вы налажали.

[kumle]

Вот как я его планирую использовать.

Из графиков видно как прекрасно работает этот транзистор
при положительном смещении затвора в сторону напряжения питания стока
Я буду использовать только диапазон входных напряжений от 0.7 до 3 вольт, чтоб получить
выходное напряжение от 15 до 6 вольт.

Ну и где здесь неправильный режим работы? Или MicroCap может врет ?

[kovigor]

Или MicroCap может врет ?

Джонс, которого вы упорно игнорируете, не врет, а упрямо пишет, что у N - канальных транзисторов на затвор подают отрицательное относительно истока напряжение. Стр. 38. Хотите и дальше набивать шишки ? Набивайте.

[xemul]

Ну и где здесь неправильный режим работы? Или MicroCap может врет ?

Здесь, точнее там.
MC считает в соответствии с моделью.
Если букварям не верите, снимите ВАХи.
Если и после этого не догадаетесь, как работает nJFET, остаётся совсем натурный эксперимент - используйте его как планируете, вдруг да получится...

[Пушкарев Михаил]

Ну и где здесь неправильный режим работы? Или MicroCap может врет ?

Для большинства полевых транзисторов с p-n переходом электроды сток и исток вполне равнозначны, т. е. их можно спокойно поменять местами, а схема будет продолжать работать как ни в чем не бывало. Управляющее напряжение на затворе в правильной схеме отсчитывается относительно стока. При нулевом напряжении на затворе канал транзистора обладает проводимостью (транзистор открыт), а управляется он запиранием канала. Если рассматривать конкретно транзистор N-типа, то нормальный режим работы для него, когда напряжение затвор-исток равно или меньше нуля. В экзотических схемах возможно использование транзистора и с положительным смещением на затворе, правда транзистор превращается в биполярный с не лучшими характеристиками. В таком режиме обязательно наличие токоограничивающего резистора в затворе.
Большинство моделей электронных компонентов не предусматривают применения в недокументированных режимах (включениях) и могут вести себя далеко не так, как реальные компоненты. К результатам моделирования всегда следует подходить критически, прежде всего - знания.
Есть МОП транзисторы (Deflection Mode), способные работать без проблем, присущих транзисторам с управляющим переходом.

[kumle]

Да, действительно я ошибался, этот транзистор действительно управляется отрицательным отн. истока напряжением
А что же мне теперь делать ?
В схеме которую я привел, сейчас вместо транзистора стоит переменный резистор и он регулирует выходное
напряжение. Я планировал этот транзистор использовать вместо переменного резистора. Подавать на его затвор
напряжение с ЦАПа микроконтроллера и тем самым программно регулировать напряжение на выходе блока питания
Может есть такие транзисторы у кот. линейная область находится в пределах хотя-бы не менее 3-х вольт входного напряжения,
например в диапазоне от 0.7 до 3.7 вольт ?

[Ariel]

А почему бы Вам для этой цели не применить ватроль, например этот?

[stells]

А что же мне теперь делать ?

например приподнять потенциал истока

[Пушкарев Михаил]

Да, действительно я ошибался, этот транзистор действительно управляется отрицательным отн. истока напряжением
А что же мне теперь делать ?
В схеме которую я привел, сейчас вместо транзистора стоит переменный резистор и он регулирует выходное
напряжение. Я планировал этот транзистор использовать вместо переменного резистора. Подавать на его затвор
напряжение с ЦАПа микроконтроллера и тем самым программно регулировать напряжение на выходе блока питания
Может есть такие транзисторы у кот. линейная область находится в пределах хотя-бы не менее 3-х вольт входного напряжения,
например в диапазоне от 0.7 до 3.7 вольт ?

Чтобы характеристика регулирования была более-менее линейной напряжение сток-исток транзистора не должно превышать напряжения отсечки. Лучше для ваших целей применить цифровой потенциометр. А еще лучше использовать напряжение с выхода ЦАП в качестве опорного.

Сообщение отредактировал Пушкарев Михаил - Nov 22 2011, 05:25

[Alexashka]

Да, действительно я ошибался, этот транзистор действительно управляется отрицательным отн. истока напряжением
А что же мне теперь делать ?
В схеме которую я привел, сейчас вместо транзистора стоит переменный резистор и он регулирует выходное
напряжение. Я планировал этот транзистор использовать вместо переменного резистора. Подавать на его затвор
напряжение с ЦАПа микроконтроллера и тем самым программно регулировать напряжение на выходе блока питания
Может есть такие транзисторы у кот. линейная область находится в пределах хотя-бы не менее 3-х вольт входного напряжения,
например в диапазоне от 0.7 до 3.7 вольт ?

Для этого лучше подавать напряжение ЦАПа на схему сравнения (ОУ, на один вход кот.идет задающее напряжение с ЦАПа, а на другой -сигнал обратной связи с выхода БП, сам ОУ управляет регулирующим силовым элементом). А вообще для замены конткретно потенциометра можно использовать или цифровой потенциометр -посмотрите у AD, maxim, microchip etc (тогда ЦАП и транзистор не нужны), или nMOS транзистор -он как раз открывается положительным смещением, вот только транзистор нужно взять с минимальной крутизной, а то тяжело будет ловить точку где он отпирается и переходит в открытое состояние.
PS. Упс. Михаил уже все написАл

[kumle]

Большое спасибо всем ответившим!

Цифровые потенциометры я рассматривал, конечно удобно но дорого.
MOSFET Транзистор с плавной крутизной подобрать так и не удалось.

В итоге решил по совету Ariel сделать на ватроле.
Кстати, ватроль попробую сначала сделать сам из фоторезистора и светодиода.

[Alexashka]

Если у контроллера есть лишние ноги можно сделать R-2R импровизированный потенциометр

[xemul]

Если у контроллера есть лишние ноги можно сделать R-2R импровизированный потенциометр

А смысл? ЦАП в контроллере - та же R-2R лестница, на которую обычно можно подать снаружи и опору, и сигнал ОС.

[Alexashka]

А смысл? ЦАП в контроллере - та же R-2R лестница, на которую обычно можно подать снаружи и опору, и сигнал ОС.

Я тоже об этом подумал кстати. Если так, то все гораздо проще. Правда мне попадались только с выходом по напряжению.

[ViKo]

Пример.
Пример.
Еще пример.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kumle]

Пример.
Пример.
Еще пример.

Получается что потенциал затвора меньше чем потенциал истока и транзистор поэтому работает в правильном режиме.
круто.

[ViKo]

Получается что потенциал затвора меньше чем потенциал истока

Не всегда, как видите.
За счет обратной связи напряжение на нагрузке пытается совпадать со входным. А какое напряжение требуется для этого на затворе, от характеристик полевика зависит.

[Herz]

Пример.
Пример.
Еще пример.

По-моему, в Ваших примерах реализован идеальный диод. Кажется, это не то, что нужно автору.

[tyro]

По-моему, в Ваших примерах реализован идеальный диод.

Таки нет. На идеальном диоде падение напряжения = 0 .

[ViKo]

Кажется, это не то, что нужно автору.

Что нужно, я не особо вникал. Автору нужно самому еще раз подумать.
А как сделать повторитель с полевиком, я показал. То же можно сделать с биполярным транзистором, или мощный ОУ взять.