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

 

[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.