Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

wzmaczniacz tranzystorowy o wzmocnieniu 1

rpal 21 Apr 2008 19:49 2274 18
  • #1
    rpal
    Level 27  
    Może to głupi temat ale dla mnie dośc ważny.
    Mam układ przetwornika DAC który na wyjściu daje napięcie stałe o wartości zmienianej za pomocą procka. Problem w tym że mój układ musi posiadać wyjście w takiej postaci jak dla wzmaczniacy tranzystorowych w układzie OC.
    Dorobiłem oczywiście taki stopień ale wzmocnienie jest tak wielkie że tracę jakąkolwiek możliwość regulacji ponieważ już w początkowym zakresie napięcia na poziomie ok, 0,5 V tranzystor wchodzi w stan przewodzenia. Zakres napięć wejściowych to ok. 0,2 - 3,4 V i w takim zakresie oczekuję zmiany napięcia na emiterze tranzystora w stopniu końcowym.
    Liczę na ew. sugestie kolegów. PZDR
    Kamery 3D Time of Flight - zastosowania w przemyśle. Darmowe szkolenie 16.12.2021r. g. 10.00 Zarejestruj się
  • Helpful post
    #2
    User removed account
    Level 1  
  • #3
    rpal
    Level 27  
    dzięki za podpowiedź, obciążalność w zasadzie żadna, natężenie prądu to wartość ok. 1,2 mA. Zatem poszukam jakiegoś gotowca.
  • #4
    User removed account
    Level 1  
  • #5
    rpal
    Level 27  
    Jeszcze raz dzięki za radę. Zrobiłem inną prowizorkę tylko na jednym PNP z tą tylko różnicą że dobazy podłączyłęm po dwa R=47 k, jeden do plus drugi do minusa, a emiter do masy przez R=2,2 k, Kolektor oczywiście do plusa. Działa, widzę że jak dołoże drugi tranzystor PNP będzie OK, Widze jednak kłopot. Otóż charakterystyka nie jest liniowa. Pewnie w związku z tym że ten "niby" układ zasilam napięciem 12V a nie 5 tak jak jest zasilany DAC bo niestety inaczej być nie może. Rozumiem że w tej sytuacji będę musiał już na poziomie cyfrowym dokonywać korety napięcia. Czy też da się to poprawić analogowo ?
  • #6
    User removed account
    Level 1  
  • #7
    rpal
    Level 27  
    Te rezystory to istotnie w wyniku ułańskiej fantazji.
    Problem jest nieco większy niż się zdawało.
    Eksperymenty wyglądają takw różnych konfiguracjach:
    1)wtórnik na NPN, 2,2 k w obwodzie emitera, zasilanie 5V przy podawaniu napięcia w zakresie 0-3,4 V wzmacniacz odzywa się dopiero przy ok 0,5 V napięcia wejściowego czyli wzmocnienie jest mniejsze niż 1. Nie jest to w sumie wielki problem bo wystarczy w części cyfrowej dodawać odpowiednią wartość i napięcie na wejściu wtórnika będzieo odpowiedniej (zawyżonej) wartości. Układ niestety odpada gdyż w tym do czego ma być to podpięte, wyprowadzone wejście jest połaczone równolegle z rezystorem doprowadzonym do plusa zasilania. Tak więc konieczne jest zastosowanie albo tranzystora PNP albo też drugiego stopnia na takim właśnie tranzystorze.
    2)wtórnik na PNP przy takich samych założeniech i konfiguracji jak wyżej opisany. Teoretycznie działa jednak jeśli chodzi o napięcie wyjściowe jest ono dla odmiany zawyżone o ok.0,6 V i to niestety tak podle że podanie na wejście wtórnika nawet 0V nie ma żadnego wpływu na poziom napięcia wyjściowego. Podobnie jest kiedy w układzie nr.1 dołoże drugi stopień na PNP. Tak samo się to zachowuje. Olbrzymi zaś plusem tego rozwiązanie jest to że pasuje mi do stopnia wejściowego mojego zasadniczego układu. Jednak jego budowy nie mogę zmienić gdyż jego wnętrze nie jest dla mnie niedostęne.
    Zatem reasumując jestem w kropce używając PNP-ów z racji napięcia wyjściowego zawyżonego o 0,6 V z którym nijak nie mogę sobie poradzić. Jeśli ktoś ma jakiś pomysł będę szczerze zobowiązany.
  • #8
    marekzi
    Level 38  
    A dlaczego nie na WO?
    Na wyjściu wtórnik emiterowy pnp, sprzężenie z emitera na we odwracajace.
    Tylko dobrać WO - typu "rail to rail"aby chodził od "zera" i na 5V.
    I tranzystor jakiś najlepiej przełącznikowy - z niskim Ucesat - aby Uce było jak najmniejsze (poniżej 0,2V - bo takie Uwy potrzebujesz).
    I popraw post tytułowy - chcesz wtórnik emiterowy, a na końcu piszesz "...ok. 0,2 - 3,4 V i w takim zakresie oczekuję zmiany napięcia na kolektorze tranzystora w stopniu końcowym".
  • Helpful post
    #9
    fantom
    Level 31  
    Tranzystor na poczatku swojej charakterystyki jest silnie nieliniowy a do tego ma napiecie progowe Ube=0.6V przy ktorym zaczyna dopiero przewodzic.Jesli tranzystor ma sluzyc za liniowy wzmacniacz jego punkt pracy musi byc dobrany tak aby pracowal w tej swojej najbardziej liniowej czesci (po srodku charakterystyki). Do twojego zastosowania to chyba najlepiej dac nieodwracajacy wzmacniacz zbudowany na wzmacniaczu operacyjnym.
  • #10
    rpal
    Level 27  
    pomysł z WO okazał się dobry choć teraz wiem że tak naprawdę winne moim kłopotom jest Uce(sat). Ślęczę nad notami katalogowymi i istotnie jest problem z dobraniem takowego ponieważ zwykle trafiam na egzotyczne tranzystory które nie znajdują się w powszechnej sprzedaży. Ma ktoś pomysł na w miarę dostępny tranzystor PNP z małym Uce(sat) który jest łatwo zakupić ?
  • #11
    marekzi
    Level 38  
    2N2894
    Szybki przełącznikowy, niestety tylko 12V, kiedyś był w każdym sklepie, ale dzisiaj - nie wiem.
    2N2904-7 - stare, dobre przełącznikowe tranzystory
  • #12
    rpal
    Level 27  
    marekzi wrote:
    2N2894
    Szybki przełącznikowy, niestety tylko 12V, kiedyś był w każdym sklepie, ale dzisiaj - nie wiem

    znalazł się cudownym zbiegiem okoliczności Ucesat już od 0,15 V.
    Przy okazji zapytam czy gdyby tak w obwodzie kolektora wstawić jakiś opornik można za jego pomocą regulować prad i wpływać tym samym na wartość tego napięcią (Ucesat)? W notach katalogowych widzę że idzie on w parze z wartością tego napięcia. Zaznaczam mówimy o wtórniku emiterowym na tranzystorze PNP, czyli kolektor podpięty do minusa, a mi wpada do głowy dodatkowy rezystor w jego obwodzie. Rezystor w obwodzie emitera jest poza moim zasięgiem więc tam nie mogę niczego dobierać tylko zadowolić się jego stałą i z resztą nieznaną bliżej wartością, którą szacuję na ok. 8-10 k. (wywnioskowałem tę wartość na podstawie prądu który płynął w układzie przed moimi modyfikacjami)
  • #13
    fantom
    Level 31  
    Twoim problemem nie jest Ucesat bo to jest napiecie minimalne jakie moze wystapic na tranzystorze tylko wlasnie dobranie punktu pracy czyli takie wyregulowanie napiecie Uce zeby bylo ono w polowie wartosci napiecia zasilania wowczas wzmacniacz pracuje w swojej najbardziej liniowej charakterystyce (tzw wzmacniacz klasy A). Dodatkowo musisz dobrac rezystor bazowy tak aby zmiany pradu bazy przy wartosciach napiecia jakimi chcesz ten uklad sterowac nie wprowadzaly tranzystora w nasycenie.
  • #14
    marekzi
    Level 38  
    Nic nie kombinuj z opornikiem w kolektorze.
    Tak jak pisze kolega fantom, z tym że zmiana opornika w bazie nic tu nie da - napięcie na emiterze wynika z Uwe - wzm. operacyjny wymusza je dzięki sprzężeniu zwrotnemu i zmiana opornika w bazie spowoduje tylko odpowiedni wzrost napięcia przed opornikiem z tym samym skutkiem na bazie.
    Jakie masz napięcie zasilania?, jaki WO zastosowałeś?, jakie zasilanie?
    Jeśli są kłopoty z liniowościa Uwy "na dole" zakresu (w okolicach 0,2V) - sprawdź czy to z powodu ograniczeń WO (pytałem wyżej - jaki?) - czy tranzystor nie daje rady.
    Można zasilać emiter tego tranzystora wraz z WO z napięcia -5V (jeśli masz dostępne) poprzez opornik rzędu 1k, emiter podłączasz na wejście układu sterowanego (czyli na ów opornik rzędu 8-10k podłączony do masy) - i masz pełną liniowość Uwy.
  • #15
    rpal
    Level 27  
    Pozwoliłem sobie na wykreślenie rysunku pomocniczego.
    Rezystor w obwodzie emitera jak pisałem na wstępie ok.8-10 k na wartość którego nie mam absolutnie wpływu.
    Celowo pominąłem wzmacniacz operacyjny i jego typ ponieważ jak zauważyłem nawet zwarcie bazy tranzystora do masy skutkuje tym że w obwodzie kolektora panuje napięcie w okolicach 0,6 V. Jak dotąd używałem popularnego typu BC559C. Myślę że w związku z tym rozpisywanie się na temat wzmacniacza operacyjnego nie ma większego sensu ale podaję typ z którym miałem doczynienia LTC1050. Na jego wyjściu istotnie uzyskuję 0V tak przynajmniej wskazuje woltomierz cyfrowy z dokładnościa do 2 miejsc dziesiętnych.
    Wzmacniacz jest zasilany napięciem 5V. W trakcie eksperymentów w obwód emitera właczałem rezystor o wartości 2k i podłaczałem do zasilania 5V z takim samym skutkiem jak w układzie docelowym. Eksperymenty z dwoma róznymi zasilaniami (na pająkach) 5V dla WO i 9 V dla samego tranzystora wskazały dokładnie ten sam efekt.
    Reasumując, podając napięcie w punkcie A od 0V do 0,6 V w punkcie B cały czas utrzymuje się stała wartość na poziomie 0,6V. Dopiero po przekroczeniu w punkcie A wartości 0,6 V układ się "odzywa" reagując na zmianę tej wartości w punkcie B w zasadzie w proporcji napięć 1:1 i to bez względu na wartość napięcia zasilania Vcc.
    Dlatego tez proszę o ew. pomoc w zmniejszeniu tego napięcia do poziomu 0,2 V, nie ukrywam że liczę na poprawę po zastosowaniu tranzystorów np. 2N3906,2N5401, a szczególnie 2N2894 ponieważ ten wykazywał najmniejszą wartość Uce(sat)
  • #16
    fantom
    Level 31  
    rpal wrote:
    nawet zwarcie bazy tranzystora do masy skutkuje tym że w obwodzie kolektora panuje napięcie w okolicach 0,6 V.


    To jest tranzystor PNP wiec przy takiej polaryzacji jest wysterowany i znajduje sie w nasyceniu (no moze jeszcze nie pelnym).


    Quote:

    Reasumując, podając napięcie w punkcie A od 0V do 0,6 V w punkcie B cały czas utrzymuje się stała wartość na poziomie 0,6V. Dopiero po przekroczeniu w punkcie A wartości 0,6 V układ się "odzywa" reagując na zmianę tej wartości w punkcie B w zasadzie w proporcji napięć 1:1 i to bez względu na wartość napięcia zasilania Vcc.


    Bo to wtornik emiterowy jest ;-).
  • Helpful post
    #17
    marekzi
    Level 38  
    Przepraszam za poprzedni post - coś mi się pokręciło, że masz na wyjściu tranzystor npn.
    Zrób tak: WO - we "+" opornikiem około 10-100k do masy, we"-" opornikiem ok.10k do emitera tranzystora npn (tak, npn), z emitera opornik 1k do -5V, kolektor do +5V, baza na wyWO. Wyjście z emitera dajesz na ten swój układ (rezystor 8-10k do masy). Wejście masz na we"+"WO.
    W tym układzie (zasilanie symetryczne +-5V) napięcie na emiterze npn musi osiągnąć wartość Uwe=0,2-3,4V nawet na zwykłym tranzystorze npn typu BC, i to nawet na zwykłym WO typu 741, i nawet zasilanym niesymetrycznie (tylko +5V) - ale skoro dla tranzystora musimy mieć +-5V - lepiej zasilić WO również z +-5V.

    Układ jest do zrobienia również na pnp - tu juz koniecznie trzeba WO zasilać z +-5V, emiter przez 1k do +5V, kolektor do -5V, wyjście z emitera pnp, oporniki 10k i 10-100k przy WO - jak w poprzednim układzie.
  • #18
    rpal
    Level 27  
    marekzi wrote:

    Układ jest do zrobienia również na pnp - tu juz koniecznie trzeba WO zasilać z +-5V, emiter przez 1k do +5V, kolektor do -5V, wyjście z emitera pnp, oporniki 10k i 10-100k przy WO - jak w poprzednim układzie.

    No niestety efekt jest cały czas taki sam czy napięcie minimalne na poziomie 0,6 V. Możliwe że wyważam otwarte drzwi i na mój dylemat jest zupełnie inne rozwiązanie. Zamysł zamieściłem na rysunku. To co znajduje się poza kropkowaną linią jest dla mnie niedostępne.
    Istotne jest to że zależy mi na podawaniu napięcia regulacyjnego (poziom i zakres na szczęście zależy ode mnie) na "układ" w taki sposób aby na jego wyjściu uzyskiwać właściwy zakres napięć. Niestety jak dotąd nie udaje się tego żadną miarą osiągnąć.
    -układ wtórnika emiterowego na NPN sprawuje się wyśmienicie ale w żaden sposób nie nadaje się do tego co jest po prawej stronie kropkowanej linii.
    -układ wtórnika emiterowego na PNP jest stworzony do tego ale napięcie minimalne ....... 0,6 V
    Wyobraźnia niestety nic konkretnego mi nie podpowiada.
    Łaczenie równoległe tranzystorów ma na cokolwiek wpływ ?
    Zauważyłem że dwa równoległe tranzystory mają nieco mniejsze napięcie wyjściowe. Może to jest jakaś metoda ?
    Może zmienić tranzystor na unipolarny, czy to coś może pomóc ?
    w sumie tak naprawdę potrzebny mi jest rezystor sterowany napięciem o liniowej charakterystyce i tak sobie myślę czy nie byłby tu pomocny tranzystor MOSFET z kanałem typu p np. IRF7204 ?
  • #19
    rpal
    Level 27  
    wzmacniacz operacyjny rail-to-rail rozwiązał sprawę, myślę że posta można już zamknąć.
pcbway logo