Добрый день, коллеги!
Споткнулся на ровном месте, помогайте.
Исходные данные:
1) Имеется микросхема усилителя на полевых транзисторах. Она имеет возможность включения (при уровне минус 0,55В выдаёт номинальную мощность) и выключения (при уровне минус 2В "закрыта" - мощность минимальна) внешним входным сигналом. Токи управления мизерные (не приведены, но, думаю порядка микроампер, так как затворы полевых транзисторов).
2) Внешний входной управляющий сигнал имеет уровни приблизительно 0,3В-лог."0", 4,7В-лог."1".
Требуется:
1) Разработать устройство согласования уровней сигналов, описанные выше.
2) Обеспечить стабильность выходного "включающего" уровня (-0,55А) в диапазоне температур.

Думал построить преобразователь на одном n-p-n транзисторе, промоделировал. Сам преобразователь работает. Но вот при изменении температуры уровень уползает, что недопустимо, так как при этом будет меняться выходная мощность микросхемы.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Известная мне схема стабилизации с диодом в базе не работает из-за того, что сигнал импульсный, да и тока смещения рабочей точки нет (ключевой режим)

Посоветуйте, как можно сделать стабильный в диапазоне температур преобразователь уровней. Может есть какие-то микросхемы или принципиально иное схемотехническое решение, а может я просто чего-то недопонимаю...

Управляющий сигнал положительной полярности, а полярность сигналов для ИМС-отрицательная?
Для ИМС достаточно сигналов ВКЛ-ВЫКЛ?

а как он у Вас минус выдает, поделитесь секретом?

Да, управляющий положительный, а для ИМС требуется отрицательный (было бы по-другому, было бы проще).
В рамках данного проекта необходимо и достаточно включать ИМС на номинальную мощность и полностью отключать её.


Хм. От отрицательного источника питания, наверное
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В качестве преобразователя уровней можно применить компаратор
с выходом ЭСЛ.

А по-подробнее? Как получить с компаратора тот уровень, который нужен мне, а не стандартный цифровой?

Странное включение транзистора в качестве диода. Смысл? ужас

Ужас то, конечно ужас. Предложите пожалуйста "не ужасный" вариант. Я за этим сюда и обратился...


P.S. Как это в качестве диода?

Поставьте хотя бы диод вместо транзистора

Попробуйте так.
Моделировать и макетировать некогда.
Транзистор переключает уровни -0,3 и -2 В (примерно).
R1 и R2 выбираются так, чтобы при лог 0 (0,3 В) транзистор был открыт (током через R2), а при лог 1 (4,7 В)-был закрыт.

вот так... транзистор у Вас все время закрыт, а открыт только переход коллектор-база

Понял о чём Вы. Что-то тогда совсем в голову ничего не приходит

Поставьте диод, уберите R1 и радуйтесь отличной работе.

Что больше никаких идей? А термостабилизировать то как?

Хоть бы диапазон температур указали и допуски "плавания" напряжения


Так Вам уровень тока нужен, в некотором диапазоне температур.. Определитесь.
Как сказал бы TSerg: в школу

Да, с компаратором заморачиваться не стоит, хотя и можно было бы.
Тогда вот набросок схемки.
Термостабильность вых. уровней будет определяться стабильностью генератора тока и
напряжением -2В.
От величины тока I - быстродействие.

Мученикам науки:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-6OPovQHel/
http://shot.qip.ru/00gZ9L-1OPovQHem/

Следовательно, сперва требуется исключить данную приблизительность управления любым пороговым элементом, затем создать два точных же выходных уровня и только после этого переключать выход между ними.

К примеру, от почему-то неозвученного в теме, но, логично полагать, присутствующего в схеме некоего отрицательного источника питания создать два требуемых отрицательных уровня посредством шунтового стабилизатора (TL431 и т.п.) и сдвоенного делителя, выходы которого переключать каким-либо аналоговым ключом с двуполярным питанием, например, ADG619, который одновременно устранит и приблизительность входных сигналов.

Тест при импульсном управлении:
Схема:
http://shot.qip.ru/00gZ9L-4OPovQHeu/
Осциллограмма (27С):
http://shot.qip.ru/00gZ9L-3OPovQHew/
Осциллограмма в диапазоне (0..50)С
http://shot.qip.ru/00gZ9L-3OPovQHex/

Совершенно верно. Стабилизированное напряжение -5В в схеме присутствует. По поводу входного сигнала: нет там никакой приблизительности, вход идёт с микросхемы стандартной логики 5584ЛН1. Почему написал "приблизительно", отому что не знаю точно какие там уровни, вот и всё.


Спасибо большое! Только никак не соображу как схема работает. Стабилитрон на какое напряжение рассчитан?

Если речь о D2, то 1N5711- это диод шоттки.

И на схеме показан как диод шоттки, а не стабилитрон.

Это не стабилитрон, а диод.
И уровень "-0,55В" будет плавать в температуре от этого диода и напряжения
насыщения транзистора.
(да и будет ли на выходе уровень -0.55 В)

неубиваемый вариант для тех, кто не очень разбирается в электронике: от источника -5В делителями создаем нужные напряжения и коммутируем их 5-вольтовой релюшкой с нужным сопротивлением обмотки (при желании умощнить TTL-выход транзистором)

Тоже хорошее решение, только от нагрузки уровень будет сильно зависеть.

можно я Вас процитирую?

Да, всё верно. Тогда первая схема (как Вы выразились на диоде вместо транзистора) тоже должна нормально работать. Так?

Вас же не устраивает температурная стабильность, обусловленная наличием p-n-перехода?

Вот в такой схеме Нажмите для просмотра прикрепленного файла, когда токи через диод маленькие, стабильность по модели получилась 0,05 В. Это значение вполне устраивает.
Посоветуйте, какую схему лучше применить. Или смотреть в сторону схемы, которую Tserq привёл?

Надо дать ссылку на ТХ Вашего усилителя или привести допустимые параметры сигнала управления.
Я, например, понял так, что при сигнале более минус 0.55 В ( может даже в интервале 0.. минус 0.55) - микросхема включается.
Возможно, что между минус 0.55 В и минус 2 В идет управление усилением и при минус 2 В усиление минимально (выключение).
Поэтому в той схеме, что я привел, уровень включения не будет менее минус 0.5 В в диапазоне 0..50 С.
(в реальности -0.41..-0.36 В).

Правильный второй вариант, т.е. "между минус 0.55 В и минус 2 В идет управление усилением и при минус 2 В усиление минимально (выключение)". Минус 0,55 В - номинальная выходная мощность ИМС. Если далее повышать напряжение (от -0,55 и выше), то усилитель далее будет открываться и выходной ток будет всё больше и больше (пока не сгорит от перегрева ). В данном случае управление усилением не требуется, а требуется включать (на номинальную мощность) и отключать усилитель. Но во включенном состоянии уровень мощности (а соответственно и смещение в минус 0,55+/-0,1 В) плавать не должен.
А Вы что скажете про схему на диоде? Почему так не делают (наверное есть какие то подводные камни)?

Вот это и надо было сказать с самого начала, а также допуск на "минус 0.55 В" привести и диапазон температурный указать.

Диапазон я на графиках показал. -50 - +30

Температурную зависимость p-n перехода уже изучили?
http://shot.qip.ru/00gZ9L-6OPovQHeL/

Для того диода, что использовал в модели так:Нажмите для просмотра прикрепленного файла

уберите диод и значение еще больше устроит (после подбора резисторов)

Да ровно те же самые там 0 В и 5 В, если данная микросхема питается от такого же вольтажа стабилизатора, только положительной версии, а потому, невероятно замороченная задача вырождается в до смешного примитив:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Прямо даже не верится, что на трёх резисторах всё будет работать. А что скажут гуру форума. TSerg прокомментируйте пожалуйста, неужели на схеме из трёх резисторов уровни будут стабильными и микросхема заработает?

Будет работать. Проще уже никто не предложит!
А более стабильного элемента, чем постоянный резистор, в электронике не существует.

Проще то понятно. Как раз это и пугает, что слишком просто

Plain не менее, если не более, Гуру, чем я.
Плохо то, что ТС-ры, в т.ч. и Вы, умудряются настолько лаконично задавать вопросы, что требуется форумная экстрасенсорика, чтобы разгадать все ваши хитрости.

P.S.
Схема на трех резисторах может быть плоха только в том случае, если будет значимой нестабильность напряжения питания микросхемы 5584ЛН1 (допуск 2..5.5 В) и нестабильность ее выходного уровня во всем диапазоне температур.

Простота - хуже воровства.
ИМС наверное дорогая и экономить на копеечных элементах...
"Выстрелил и забыл" - есть такая поговорка,
и если утверждать что логические уровни не будут меняться в температуре,
то поговорка не про вас.

+1

TC-ру:
Для примерного аналога 74VHC04 логический уровень 1 при питании 4.5 В плавает в диапазоне 3.8 .. 4.4 В в диапазоне температур вдвое меньшем, чем в Вашем случае.
Делайте выводы.

P.S.
Наиболее корректное решение тот же Plain Вам давно подсказал:
От источника напряжения минус 5 В (у Вас он есть) сформировать стабильные уровни напряжений лог. 0 и 1 и переключаться между ними по логическому выходу от 5548ЛН1.

Моя же схема - тоже рабочая, но привязана к конкретным моделям транзистора и диода.
Смена модели (не образца) точно выводит схему из заданных условий.
Смена образца тоже влияет на уровни, но не критично и может быть скомпенсировано изменением резисторов R2 и R3.

Как подобрать нужные модели транзистора и диода? Это хороший вопрос, в отношении отечественной базы элементов.
Для западных ЭРЭ, у которых опубликованы SPICE-модели, я давно сделал свой симулятор ВАХ и др. характеристик диодов и транзисторов, который позволяет быстро подбирать элементы с нужными температурными и др. свойствами из очень большой базы SPICE-данных.
Для отечественных ЭРЭ не существует или почти не существует SPICE-моделей.
Если брать западные аналоги, то и увы - попадание не в десятку.

что за усилитель и не изменяются ли у него от экземпляра значения указанных напряжений?

Чудес не бывает - точно изменяются и по экземплярам и по температуре.
ТС тщательно скрывает модель усилителя, вероятно это ноу-хау их фирмы.

Так Вы же сами это начали:

Спасибо за советы и разъяснение, но вот тут:

Вы немного погорячились либо аналог привели не совсем аналог.
Вот скриншот из ТУ на МС 5584ЛН1У.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Из графика видим, что дельта всего-навсего 4,18В-4,28В=0,1В. Вполне себе. Только вот график приведён для тока 12 мА. При меньшем токе как она себя будет вести интересно...

To all:
Мне просто страшно, что к милитари-разработкам допускают тех, кто не знает азы электроники, да что там - закон Ома.
При этом все документы у них перед глазами, но нет - нужен "простамол".

Вот и бойтесь теперь ночью под одеялом. Потому что разработанная мной ракета прилетит не по назначению, а в Вас
P.S. Нехорошая чарта судит по отдельным темам. Откуда Вы знаете где я и что разрабатываю? Я может конкретно с этим второй раз в жизни столкнулся, а Вы уже такие далеко идущие выводы делаете.

"Фобос в грунт" тоже "присел" на ту же планету, с которой и взлетел.
P.S.
Sokrat, почему бы Вам не взять перерыв на пару дней и хорошо все обдумать, что Вам тут насоветовали, посчитать самому, спаять наконец?

Возьмите, наконец не ЛН1, а с ОК и запитайте от стаб. U. Вот Вам и гарантированная четырех-резисторная схема.
Только не говорите, что вся схема управления Вашей ракетой состоит из одной ЛН1.

TSerg Понял Вас.
Тему пока не закрываю, мало ли....