[Plain 185]

3 часа назад, khach сказал:

как ... подавить генерацию ... емкостная трехточка образуется не из за паразитных внешних связей а из за внутренних проходных емкостей

...и из внешних элементов конструкции, очевидно,— примерно так:

 

[Stanislav 0]

10 hours ago, khach said:

Судя по всему емкостная трехточка образуется не из за паразитных внешних связей а из за внутренних проходных емкостей транзистора,..

Емкостная трёхточка не может образоваться из-за "внутренних проходных емкостей" транзистора.

Из-за них может образоваться только индуктивная трёхточка. Для которой нужны внешние цепи с индуктивным характером импеданса.

 

Ёмкостно-активный характер импеданса внешних цепей в широком диапазоне частот не может привести к самовозбуждению транзистора.

[yakub_EZ 0]

В далёком уже 2012 году нарисовал я схему в которой необходимо было сразу 8 линейных управляемых источников тока. Это были пельте элементы, и один лазерный диод. Разбег рабочих токов колебался от 200 мА  до 4 А (при падении  от 1,5 до 12 вольт на стабилизируемом объекте).

Я применил ранее показанную в этой теме схему с ОУ, двумя резисторами и конденсатором. Разбег номиналов был +- в два раза от указанных. ОУ от техаса, с полосой точно до 10 МГц. Все восемь каскадов до ОУ были идентичны, отличались только выходные транзисторы и шунты - от 50 мОм до 10 ом. Слаботочные каскады, те что до 200 мА  (их было два) были с smd транзисторами, остальные (от 500 мА )  на TO-220 впаянных в плату. Подход к выбору транзисторов был взят из какой-то методички из соображений линейности и пологости характеристики (и не лоджик левел, не высоковольтные  и не фаст свич). ТО -220 были одинаковые и стояли на плате в ряд, прикручивались на общий радиатор через прокладки. Всё изумительно работало, не возбуждалось.

Но однажды потребовалось поднять токи слаботочным каскадам, что то типа до 300 -350  мА. Хоть на плате и были полигоны, но текстолит возле транзисторов темнел.

Я просто перевел их на такой же корпус TO-220. Транзисторов стало 8, конструктив радиатора поменялся. Через время стало понятно, что можно опять вернуться к небольшим токам и реальные токи скатились до 60-80 мА, но переделывать обратно уже не стал. Хоть транзистор по мощности был избыточен раз в 50.

Далее...   При сборке, захотелось прикручивать транзисторы в изолированном корпусе, а не через прокладки, это очень утомляло. Вот тут выбор снизился, но первый же, самый дешевый транзистор в TO-220FP справился с задачей. Он не возбуждался.

Ещё далее...   Спустя некоторое время ОУ от Техаса заменился на самый дешевый подходящий по шумам за 25 центов... схема всё равно не возбуждалась.

Ещё более позднее... захотелось поменять конструктив корпуса и транзисторы подключились через удлинители - 50 мм провода сечением 0,25. Но и тут ничего не возбудилось

 

ПС. ИМХО надо очень сильно постараться чтобы найти возбуждаемую конфигурацию. У меня в этой схеме с ОУ не вышло, хотя если включать транзистор с 1 Ом в истоке от лабораторного БП, довольно часто он ловит возбуд

 

[khach 38]

23 hours ago, yakub_EZ said:

ОУ от техаса, с полосой точно до 10 МГц.

Возможно это и было решением проблемы, т.е ОУ сохраняет управляющее воздействие в полосе возможного возбуда и давит генерацию. В моем случае ОУ была на полосу меньше 1 МГц т.к не требовалась быстрая реакция источника тока и на высоких частотах MOSFET был предоставлен сам себе, т.е ОУ только задавал рабочую точку по постоянке а вот активно демпфировтаь колебания не успевал.

[Орлёнок 0]

2 часа назад, khach сказал:

Возможно это и было решением проблемы

А не наоборот ли?

Если у вас на ВЧ вылез резонансный пик на АЧХ разомкнутой системы, то придётся размещать полюса на частоте значительно ниже данного пика, чтобы в замкнутой ОС этот резонансный пик был на АЧХ ниже единичного усиления, чтобы избежать ВЧ генерации. В итоге полоса пропускания компенсатора будет довольно низкой, и широкополосный ОУ здесь не нужен.

[khach 38]

Вот нашел статью по теме.

https://doc.xdevs.com/doc/_Metrology/wang2014.pdf

Общий вывод- все сложно. И модели ВЧ мосфета нужны правильные, иначе симуляция в диапазоне нестабильностей ВЧ будет неправильной.

Вариант с пассивной компенсацией транзистора и НЧ операционником я пока не нашел работоспособный.

 

[Stanislav 0]

On 12/27/2019 at 3:09 PM, khach said:

Возможно это и было решением проблемы, т.е ОУ сохраняет управляющее воздействие в полосе возможного возбуда и давит генерацию......

 

Ну, Вы, блин, даёте...

[Stanislav 0]

Извиняюсь, резюме из собственного опыта.

ПТ (вообще любые) хуже БТ там, где нужна не ключевая схема. За редким исключением, типа HEMT в СВЧ технике, или когда источник сигнала имеет выходное сопротивление более десятков килоом. Хотя, и тут современные БТ часто имеют преимущество.

Применение силовых ПТ с изолированным затвором в схемах линейных усилителей НЧ (или скажем, тех же источников тока, или линейных электронных нагрузок) оправдана лишь тогда, когда нет возможности найти БТ на заданную мощность рассеивания.

Во всех остальных случаях, нужно применять БТ.

Изменено 1 января, 2020 пользователем Stanislav
Уточнение

[haker_fox 60]

On 1/1/2020 at 12:25 PM, Stanislav said:

Во всех остальных случаях, нужно применять БТ.

А можете дать более развёрнутый ответ? Почему? Т.е., например, проходной транзистор для линейного лабораторного блока питания лучше делать, используя БТ? Там-то мощность на этом элементе ограничивается либо ступенями вторички, либо "отсечением" мощности с помощь СИФУ (система импульсно-фазового регулирования).

[khach 38]

On 1/1/2020 at 5:25 AM, Stanislav said:

Во всех остальных случаях, нужно применять БТ.

C биполярами конечно проще, но не всегда возможно. Если это точный источник тока, то ток базы БТ при точностях меньше процента начинает мешать, т.к протекает через тот же шунт токоизмерительный. Ну и при ограничения по питанию, когда жаба давит лишние два вольта прямого падения рассеивать на биполяре. Поэтому хотелось бы научиться предсказуемо использовать MOSFET в таких схемах.

Вот из этой темы уже удалось вынести одну полезную мысль- не жлобиться на мощность выхода операционника, применять с высокой нагрузочной способностью для прокачки затвора MOSFET, затворный резистор выбирать по-меньше, десятки ом.

 

[Stanislav 0]

5 hours ago, haker_fox said:

А можете дать более развёрнутый ответ? Почему? Т.е., например, проходной транзистор для линейного лабораторного блока питания лучше делать, используя БТ? Там-то мощность на этом элементе ограничивается либо ступенями вторички, либо "отсечением" мощности с помощь СИФУ (система импульсно-фазового регулирования).

Основной параметр - крутизна характеристики, при заданной площади кристалла. У БТ она примерно на порядок-два выше, чем у ПТ.

Чтоб поднять крутизну ПТ, наращивают площадь кристалла. От этого растут междуэлектродные ёмкости, что есть основной бич и недостаток ПТ.

Основной недостаток БТ - накопление большого объёмного заряда базы в режиме насыщения. Другими словами, большая диффузионная ёмкость базы в таком режиме. Это серьёзно ограничивает область применения БТ в быстродействующих ключевых схемах. Хотя, в высоковольтной ключевой технике IGBT пока что нет альтернативы.

Если обеспечен ненасыщенный режим, БТ будут почти всегда лучше. Исключений немного.

Изменено 2 января, 2020 пользователем Stanislav
Уточнение

[Stanislav 0]

5 hours ago, khach said:

C биполярами конечно проще, но не всегда возможно. Если это точный источник тока, то ток базы БТ при точностях меньше процента начинает мешать, т.к протекает через тот же шунт токоизмерительный.

У современных БТ бета достаточно велик (>300, даже для мощных). Кроме того, он почти постоянный при изменении тока через структуру на 3-4 порядка.

Его легко можно учесть. См. хорошие БТ от Тошибы, Diodes или ОНсеми.

 

 

5 hours ago, khach said:

Вот из этой темы уже удалось вынести одну полезную мысль- не жлобиться на мощность выхода операционника, применять с высокой нагрузочной способностью для прокачки затвора MOSFET, затворный резистор выбирать по-меньше, десятки ом.

 

Сделайте на его выходе diamond buffer, примерно вот так.

 

 

Он будет мощным драйвером затвора.

Желательно применять двухтранзисторные сборки. Тогда резисторы в эмиттерах выходного каскада можно не ставить вовсе.

Эта штука ни разу не подводила, даже при работе на 100+МГц.

 

PS. Кроме того, повторюсь, нужно минимизировать паразитные индуктивности в цепи стока и затвора.

В крайнем случае, нужно добавить демпфирующие RC-цепи, чтобы сделать внешние по отношению к транзистору импедансы цепей активно-ёмкостными, или, как минимум, снизить добротность паразитных контуров.

Изменено 2 января, 2020 пользователем Stanislav
Дополнение

[yakub_EZ 0]

On 1/2/2020 at 6:39 PM, Stanislav said:

У современных БТ бета достаточно велик (>300, даже для мощных). Кроме того, он почти постоянный при изменении тока через структуру на 3-4 порядка.

Его легко можно учесть. См. хорошие БТ от Тошибы, Diodes или ОНсеми.

А как же температурная зависимость? Бэта пляшет на как минимум в два-три раза на рабочем интервале температур.

Ну да ладно, можно сделать схему на pnp транзисторе сверху, чтобы ОУ принимал во внимание и бэту и прогрев.

В момент создания источника тока по выше приведенной схеме меня подкупила схемотехническая простота и популярность мощных MOSFET транзисторов. 

Честно не понимаю зачем там нужен высокоскоростной ОУ, мы же делаем постоянный ток вроде, открываем немного затвор MOSFET в исток которого включен шунт с большим падением напряжения - вот ещё одна встроенная ООС. 

[Lelikk 0]

On 1/4/2020 at 2:07 PM, yakub_EZ said:

А как же температурная зависимость? Бэта пляшет на как минимум в два-три раза на рабочем интервале температур.

Ну да ладно, можно сделать схему на pnp транзисторе сверху, чтобы ОУ принимал во внимание и бэту и прогрев.

В момент создания источника тока по выше приведенной схеме меня подкупила схемотехническая простота и популярность мощных MOSFET транзисторов. 

Честно не понимаю зачем там нужен высокоскоростной ОУ, мы же делаем постоянный ток вроде, открываем немного затвор MOSFET в исток которого включен шунт с большим падением напряжения - вот ещё одна встроенная ООС. 

Устойчивость систем зависит не столько от того, как быстро хочется управлять, сколько от того, насколько динамично система откликается на внешние возмущения. На пальцах: небольшая флуктуация напряжения на затворе вызовет резкое изменение тока, так как крутизна характеристики MOSFET большая - если ОУ будет опаздывать, то пойдет не регулирование, а осцилляция. Шунт с БОЛЬШИМ падением, кстати, может все только испортить.

[vervs 28]

Без схемы с конкретными элементами, импеданса нагрузки источника тока и разводки не однозначно, но мне кажется причина ВЧ возбуждения - "локальные" осцилляции транзистора с большой крутизной и паразитов,

подобное возбуждение имеется в схемах без ОС

On 12/28/2019 at 2:58 PM, khach said:

Вариант с пассивной компенсацией транзистора и НЧ операционником я пока не нашел работоспособный.

слишком быстрый ОУ придется "успокаивать", т.е. транзистор не должен вносить большую фазовую задержку (относительно быстродействия ОУ), если большой динамики не нужно, то и быстрый ОУ не нужен

примеры источников тока LT: an133, an104 (применяются ОУ соответствующие необходимому быстродействию), TI: AN1733 - без ОС, цепь антизвона присутствует (R9-C6)