[tmtlib 0]

Здравствуйте! Вот тут решил углубиться в устройство приёмника.

Так вот, я не понимаю как выполнен "biasing" полевого транзистора на схеме 1. Уж не знаю как нормально это по-русски обозвать. Напряжение смещения видимо.

 

Непонятные мне отличия усилителя в схеме 1:

- нету резистора на истоке, как я понимаю на нём должно быть падение напряжения и появится хитрые +1 вольта, для которых 0 вольт на затворе будут отрицательным напряжением

- понятно, что конденсаторы выбраны с каким-то глубоким замыслом, но с каким?

 

Ниже привожу схему приёмного тракта, неважные детали опустил:

Схема 1

 

А вот здесь картинка с сайта http://www.hobbyprojects.com/field_effect_..._amplifier.html

где показывается, что на затвор нужно подавать отрицательное (относительно истока) напряжение.

Схема 2

 

Буду благодарен за любые наводки икомментарии. Обчитался первых двух страниц гугла по теме "FET BIASING TUTORIAL".

Две наиболее толковые ссылки - это http://www.microwaves101.com/encyclopedia/FETs.cfm и та, что я уже приводил выше.

Тут у меня есть подозрения, что если из тех 4-х резисторов по расчётам два оказались пренебрежимо малы, то их попросту выбросили из схемы.

[ViKo 1]

В верхней схеме напряжение смещения равно 0. Сигнал малый, ничего страшного не произойдет. Про полевые транзисторы, как и про всё остальное, можно начать читать с классики - Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники".

[tmtlib 0]

В верхней схеме напряжение смещения равно 0. Сигнал малый, ничего страшного не произойдет. Про полевые транзисторы, как и про всё остальное, можно начать читать с классики - Хоровиц, Хилл "Искусство схемотехники".

Спасибо. по вашему указанию покапался в Хоровице и вот до чего докумекал:

Там есть картинка аналогии между полевым транзистором и биполярным

что, мол, биполярный: коллектор-база-эмиттер

а - полевой: сток-затвор-исток

и в главе про биполярные транзисторы есть интересный раздел: смещение в усилителе с общим эмиттером и далее "шунтируемый резистор в эмиттерной цепи". Но я что-то такого не нашёл про полевые. Смею предположить, что те резисторы на схеме 1 в моём первом сообщении являются шунтируемыми резисторами на затвор и исток.

 

Иду читать дальше, как устану опять сюда загляну =)

[V_G 8]

А кто схемы-то рисовал?

Сильно подозреваю, что любители, а они могли и ошибиться с обозначением транзистора. А если это МОП, то он (в зависимости от типа) вполне может работать и при нулевых смещениях.

P.S. Если говорим о приемнике, т.е. о ВЧ каскадах, то схема на рис. 2 вообще неправильная, т.к. электролит в истоке на ВЧ конденсатором не является.

[tmtlib 0]

Первую схему я нарисовал из кусков второй схемы.

Вторая схема не для ВЧ, это обучающий пример. Так что электролит там правильный.

 

На первой схеме транзистор - HJ-FET с N-каналом. обозначение транзистора я впроне мог влепить неправильно.

 

НУ и самое главное вы правы, первую схему рисовал я - тот самый любитель =)

[tmtlib 0]

Здравствуйте ещё раз. Вот тут две схемки с сайта http://lea.hamradio.si/~s53mv/zifssb/xband.html

Про полевые транзисторы я почитал. И книга Хоровиц Хилл мне понравилась, написано интересно.

Так вот, по поводу схем. Приведённая в моём первом сообщении схема по включению полевиков по идее не должна разительно отличаться от этих двух. Но здесь, как видно, отсутствуют парочки конденсатор-резистор, а стоит только резистор. Подскажите, эта схема как-то идеологически отличается от приведённой мною выше или просто там не обязателен шунтирующий(?) конденсатор

[Dmitry_B 0]

Здравствуйте ещё раз. Вот тут две схемки с сайта http://lea.hamradio.si/~s53mv/zifssb/xband.html

Про полевые транзисторы я почитал. И книга Хоровиц Хилл мне понравилась, написано интересно.

Так вот, по поводу схем. Приведённая в моём первом сообщении схема по включению полевиков по идее не должна разительно отличаться от этих двух. Но здесь, как видно, отсутствуют парочки конденсатор-резистор, а стоит только резистор. Подскажите, эта схема как-то идеологически отличается от приведённой мною выше или просто там не обязателен шунтирующий(?) конденсатор

Эти современные ПТ работают при положительном смещении на затворе относительно истока. Автосмещение получается за счёт падения напряжения на резисторе, подключённом к затвору, за счёт тока утечки сток-затвор. При чрезмерном возрастании тока через транзистор напряжение на стоке падает, и ток утечки затвора уменьшается, что и обеспечивает устойчивое автосмещение транзистора при изменении температуры.

[tmtlib 0]

Спасибо, поискал ещё на эту тему с учётом температуры и затвора, нашёл кое-чего.

 

У полевого транзистора, если к его затвору ничего не прикладывать, через канал будет протекать ток Ic. Как я понял, это изначальный возможный протекающий максимум Iс. Но так как у канала есть некоторое сопротивление, то возникнет падение напряжения U=Rканала*Iс, это падение напряжение само же запирает канал, увеличивая сопротивление Rканала. Замкнутый круг какой-то. Отсюда получается что с определённого момента от больших токов у полевого транзистора начнётся ухудшение характеристик, так как и ток растёт, и канал сужается увеличивая сопротивление Rканала, и напряжение.

 

Вот здесь взяли полевой транзистор для усиления сигнала:

Ход мыслей: Если бы на истоке не было бы транзистора Rи, то к затвору прикладывалось бы напряжение Uз=0 В. По графику для полевого транзистора с изолированным затвором смотрим:

там есть кривая для такого случая, когда Uзи=0.

Напряжение Uзи является управляющим, и если мы начнём его изменять относительно 0В, то будет меняться ток Iс, т.е. вроде бы задача управления током Ic достигнута? Если напряжение питания Uси = 10В, то по графику меняя Uзи =-0.3...+0.3В мы будем управлять током Iс. Почему мы вдруг попадём в нелинейную область?

 

Если бы это был транзистор без изолированного затвора, то я ещё немного понимаю: к примеру при 0В на затворе он пропускает максимум тока, при -5В - запирается. Чтобы усиливать, не обрубая синусоиду, мы должны её привести к -2.5В, это так, условно говоря. Тогда управляющее напряжение Uзи будет находится в пределах отпирания-запирания транзистора.

 

Честно скажу, уже не соображаю. Разбираю схемы из книжки В.Г. Борисова "Электронные автоматы - своими руками", я там вроде неплохо уже ориентируюсь. Стабилизатор питания, мультивибратор и т.п.. Но вот с биполярными я уже третий день не добиваюсь просветления...

Изменено 3 июля, 2012 пользователем tmtlib

[tmtlib 0]

Отсюда: http://www.chipinfo.ru/literature/radio/199811/p36_37.html

При подключении к истоку транзистора плюсового, а к стоку минусового выводов батареи питания GB2 (рис. 1,б) в канале возникает электрический ток. Канал в этом случае обладает максимальной проводимостью.

т.е.говорится, что изначально канал во всю пропускает, а если затвор потыкать пальцем или вставить элемент питания, то сопротивление канала возрастёт и "сразу же уменьшается ток этой цепи". А изначально транзистор открыт!

 

Хоровиц Хилл:

Ток от стока к истоку отсутствует, пока на затвор не будет подано положительное по отношению к истоку напряжение

и показывается рис.3.2.. Изначально полевой транзистор заперт!

 

Понимаю, что туплю, но где? Здесь - открыт, там - заперт..

 

далее первый источник:

Не отнимая пальца от затвора, попробуйте коснуться другим пальцем вывода истока. Стрелка омметра вернется в первоначальное положение - ведь затвор оказался соединенным через сопротивление участка руки с истоком, а значит, управляющее поле между этими электродами практически исчезло и канал стал токопроводящим.

Т.е. Uзи=0 и транзистор открыл канал, а в Хоровице Uзи=0, т.е. он не положителен относительно истока, и транзистор напротив - закрыл канал.

 

Как я понял из Хоровица, область насыщения - это нужная нам рабочая область, "название выбрано неудачно". Если так, то действительно, звучит как область где всё зашкалило.

 

Update: И теперь мне совсем не понятно, в какой области должен должен работать ПТ, в левой или в правой?

 

Update2: Вот хорошее описание:

For amplifiers we normally operate

the JFET in the saturation region to the right of the dotted parabola curve that separates

the ohmic region from the saturation region.

www.kennethkuhn.com/students/ee351/jfet_basics.pdf

хоть кто-то написал сколько вешать в граммах =)

 

Update3: Офигенное описание того, как выбирать резисторы под оптимальную точку Q

http://bear.cwru.edu/eecs_cad/tut_spice3_jfet_bias.html

 

Наконец-то есть небольшое просветление:

Усилитель на полевом транзисторе (ПТ) будет работать вдоль жёлтой линии. Выбрав Q далее по формуле R=U/I определяется резистор и т.д.

Изменено 3 июля, 2012 пользователем tmtlib

[tmtlib 0]

Ура! Друзья! Я по-моему разобрался!

Итак, для простоты рассмотрим только транзисторы JFET с N-каналом:

 

1) для усилителей и генераторов мы используем полевые транзисторы (ПТ) в области насыщения - это там, где горизонтальная линия на графике Id, Vds (Iстока, Vсток-исток). Это мы можем брать условно из даташита на транзистор, либо из симуляции (есть некий SPICE3, думаю есть и другой софт). Как видно из даташита на первый попавшийся n-канальный JFET (ПТ), у него рабочий диапазон только для Vgs<=0вольт. Значит на gate (затвор) нужно подавать отрицательное напряжение относительно истока.

 

2) у нас есть некоторые требования к усилителю. Я думаю это выливается в выбор точки Q (квинт-эссенции), и соответствующих U,I как это показано здесь. Самое главное, что я уяснил: чтоб усилитель пахал в линейном диапазоне, надо чтобы сладкая парочка I,U елозила вдоль прямой, не выходящей за область насыщения в омическую область. Коэффициент угла наклона, в некотором смысле, на той странице считают здесь 20 V / 12.12 mA = 1650 ohms. А далее следует просто наиполезнейшая вещь: так как по мы выбрали Q точку 5мА, то по самому верхнему графику (или по даташиту на транзистор) можно определить какое Vgs нужно (затвор-исток). Там выбрали 1/5.3. Как это следует из графика я не совсем понял, так как по идее это 1.2/5.

Rs = -1V/-(5.333 mA) = 188 ohms

 

3) далее по той ссылке чел просто молоток, в три присеста расставил все нужные сопротивления под нужную Q.

 

Так что при ремонте можно не только тупо перепаивать транзистор, но и менять резисторы! Если транзистор сильно отличается по параметрам, я думаю это стоит того. Можно после ремонта получить по идее даже ещё лучшие характеристики.

 

Спасибо всем!

 

Ещё помогли ссылки:

http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_5.html

http://graffiti.virgin.net/ljmayes.mal/comp/vcr.htm

http://www-g.eng.cam.ac.uk/mmg/teaching/li...cuits/jfet.html - здесь электронный экзамен с анимированными подсказками, как раз под эти распространённые транзисторы. Там нужно нажимать ShowMe, ответы можно давать неправильные. В анимации можно менять напряжение на затворе и т.д. и т.п., там расписывается что да как. Есть несколько анимаций, переключаются маленькой стрелочкой вверху над окошком с вопросами!