multistadio con darlington come finale

P

peppeonenet 14 anni fa

Confusione con i darlington,

ho uno schema che non funziona, il problema sembra essere l'adattamento d'i= mpedenza tra gli stadi, in particolare con il darlington posto alla fine do= po il 2N2222

Il darlington per=F2 essendo composto da due bjt e non da uno ha richiesto una modifica dei miei calcoli tenendo conto di una Vbe doppia rispetto al 2N2222. Ho iniziato con un due stati composto da 2N2222 come primo stadio e il BD681 come secondo stadio, poi dato l'insuccesso sono passato a tre stadi di cui il 2N2222 nei primi due stadi e sempre il BD681 come finale. Ho tensione Vcc di 15 Volt e dal primo transistor escono 13mA 10Volt pp di segnale, ho provato quindi a calcolare le Av di ogni stadio come mostrato nel libro microelettronica di millman, e i calcoli sono corretti quando li uso per il 2N2222 ma l'oscilloscopio non mi d=E0 ragione quando uso il darlington (circuito di prova su basetta). Questo dubbio di uso del darlington come finale in Collettore Comune (x non aumentare la tensione, voglio aumentare la potenza solo in corrente) mi spinge a chiedere il vostro aiuto per calcolare le Av di ogni stadio ed eventualemente aumentare RC e RE degli stadi intermedi per risolvere il problema.

qui sotto gli schemi

Prima prova:

[FIDOCAD ] MC 125 40 1 0 080 MC 125 90 1 0 080 MC 145 90 1 0 080 MC 145 110 0 0 045 TY 150 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 125 50 125 70 LI 125 90 125 70 LI 145 100 145 110 LI 145 40 145 30 LI 125 100 125 105 LI 125 105 145 105 LI 125 40 125 35 LI 125 35 145 35 MC 145 30 3 0 010 TY 145 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt TY 205 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt MC 200 30 3 0 010 MC 180 40 1 0 080 MC 180 90 1 0 080 MC 200 90 1 0 080 MC 200 110 0 0 045 TY 205 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 180 50 180 70 LI 180 90 180 70 LI 200 80 200 90 LI 200 100 200 110 LI 200 50 200 60 LI 200 40 200 30 LI 180 100 180 105 LI 180 105 200 105 LI 180 40 180 35 LI 180 35 200 35 LI 185 70 180 70 LI 200 40 200 50 LI 145 40 145 45 LI 145 55 145 60 TY 115 35 5 3 0 0 0 * 27000 Ohm TY 165 35 5 3 0 0 0 * 27000 Ohm TY 115 100 5 3 0 0 0 * 10000 Ohm TY 170 100 5 3 0 0 0 * 10000 Ohm TY 205 95 5 3 0 0 0 * 68 Ohm TY 140 85 5 3 0 0 0 * 68 Ohm MC 115 70 0 0 170 MC 170 70 0 0 170 TY 165 75 5 3 0 0 0 * 0,1uF TY 105 60 5 3 0 0 0 * 0,1uF LI 115 70 100 70 LI 145 80 145 90 LI 130 70 125 70 MC 130 70 0 0 300 LI 145 60 170 60 LI 170 60 170 70 MC 145 45 1 0 080 TY 135 55 5 3 0 0 0 * 390 Ohm TY 140 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 200 60 5 3 0 0 0 * BD681 TY 210 70 5 3 0 0 0 * 0,1uF MC 210 80 0 0 170 LI 200 80 210 80 LI 220 80 230 80 TY 130 125 5 3 0 0 0 * Av2 =3D -3,85 TY 205 125 5 3 0 0 0 * Av3 =3D 0,9 MC 185 70 0 0 360 TY 60 75 5 3 0 0 0 * 100khz TY 80 75 5 3 0 0 0 * 1 Vpp o meno

Seconda prova:

[FIDOCAD ] MC 125 40 1 0 080 MC 125 90 1 0 080 MC 145 90 1 0 080 MC 145 110 0 0 045 TY 150 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 125 50 125 70 LI 125 90 125 70 LI 145 100 145 110 LI 145 40 145 30 LI 125 100 125 105 LI 125 105 145 105 LI 125 40 125 35 LI 125 35 145 35 MC 145 30 3 0 010 TY 145 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt TY 205 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt MC 200 30 3 0 010 MC 180 40 1 0 080 MC 180 90 1 0 080 MC 200 90 1 0 080 MC 200 110 0 0 045 TY 205 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 180 50 180 70 LI 180 90 180 70 LI 200 80 200 90 LI 200 100 200 110 LI 200 50 200 60 LI 200 40 200 30 LI 180 100 180 105 LI 180 105 200 105 LI 180 40 180 35 LI 180 35 200 35 LI 185 70 180 70 LI 200 40 200 50 MC 90 40 1 0 080 MC 90 30 3 0 010 MC 70 40 1 0 080 MC 70 90 1 0 080 MC 90 90 1 0 080 MC 90 110 0 0 045 TY 95 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 70 50 70 70 LI 70 90 70 70 LI 90 80 90 90 LI 90 100 90 110 LI 90 50 90 60 LI 90 40 90 30 LI 70 100 70 105 LI 70 105 90 105 LI 70 40 70 35 LI 70 35 90 35 MC 75 70 0 0 300 LI 75 70 70 70 TY 90 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt TY 80 50 5 3 0 0 0 * 330 Ohm TY 55 35 5 3 0 0 0 * 27000 Ohm TY 55 100 5 3 0 0 0 * 10000 Ohm LI 145 40 145 45 LI 145 55 145 60 TY 115 35 5 3 0 0 0 * 27000 Ohm TY 165 35 5 3 0 0 0 * 27000 Ohm TY 115 100 5 3 0 0 0 * 10000 Ohm TY 170 100 5 3 0 0 0 * 10000 Ohm TY 205 95 5 3 0 0 0 * 68 Ohm TY 80 85 5 3 0 0 0 * 56 Ohm TY 140 85 5 3 0 0 0 * 68 Ohm MC 60 70 0 0 170 MC 115 70 0 0 170 MC 170 70 0 0 170 LI 100 60 90 60 LI 60 70 40 70 TY 30 75 5 3 0 0 0 * 1 Vpp o meno TY 50 60 5 3 0 0 0 * 0,1uF TY 165 75 5 3 0 0 0 * 0,1uF TY 105 60 5 3 0 0 0 * 0,1uF LI 115 70 100 70 LI 100 70 100 60 LI 145 80 145 90 LI 130 70 125 70 MC 130 70 0 0 300 LI 145 60 170 60 LI 170 60 170 70 MC 145 45 1 0 080 TY 135 55 5 3 0 0 0 * 390 Ohm TY 90 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 140 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 200 60 5 3 0 0 0 * BD681 TY 210 70 5 3 0 0 0 * 0,1uF MC 210 80 0 0 170 LI 200 80 210 80 LI 220 80 230 80 TY 50 125 5 3 0 0 0 * Av1 =3D -3,26 TY 130 125 5 3 0 0 0 * Av2 =3D -3,85 TY 205 125 5 3 0 0 0 * Av3 =3D 0,9 TY 10 75 5 3 0 0 0 * 100khz MC 185 70 0 0 360

peppenet

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A

alfio 14 anni fa

Sembra che peppeonenet abbia detto :

tieni presente che in genere i darlington hanno delle resistenze interne tra base ed emitter di entrambi i transistor. nel tuo BD681 sono di 8'000 e 120 ohm, come dice il datasheet a pag.3:

formatting link

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P

Piccio 14 anni fa

I punti di riposo sono sballati: Nel secondo schema, primo stadio, il partitore 27K-10K porta la base a circa 15 * (10 / (10 + 27)) =3D 4V. Togliamo una Vbe di circa 0.6V, quindi sull'emettitore restano 3.45V. La corrente che attraversa Re da 56R (e quindi Rc da 330R) vale quindi: 3.45 / 56 =3D 61.7 mA. Caduta su Rc =3D 330R * 61.7 mA =3D 20.35V, il che =E8 assurdo perch=E8 sup= era la tensione di alimentazione. Cerca di portare la cdt sui collettori a circa 1/2 Vcc (7.5V) in modo da disporre di dinamica. In questo momento il 2N2222 =E8 praticamente saturo.

Piccio.

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P

Piccio 14 anni fa

segue...

Fissa una corrente di collettore per il primo stadio coerente con ci=F2 che deve pilotare (il darlington, ad esempio). Mettiamo Ic =3D 10 mA e fissiamo Vc =3D 1/2 Vcc per avere buona dinamica per il segnale. Dato che il segnale in ingresso pu=F2 arrivare ad 1Vpp ed il guadagno deve essere di 3.26, poniamolo anche pi=F9 alto per la perdita di guadagno dovuta al carico in uscita, quindi va benone Av =3D 5. Sul collettore dobbiamo ottenere, quindi, un segnale di 7.5V +/- 2.5V. Procediamo col calcolo di Rc: Rc =3D (Vcc - Vc) / Ic =3D (15 - 7.5) / 0.01 =3D 750R. Usiamo una 680R commerciale e la Ic diventa 7.5 / 680 =3D 11 mA. Per avere un guadagno di 5, la Re deve essere circa 1/5 di Rc, quindi

680 / 5 =3D 136R. Adottiamo una 150R commerciale e Av si riduce a 680 / 150 =3D 4.53. La Ve diventa: Re * Ic =3D 150 * 0.011 =3D 1.56V. La Vce resta Vc - Ve =3D 7.5 - 1.56 =3D 5.94V, sufficiente per garantire la dinamica voluta (+/- 2.5V).

Adotta lo stesso ragionamento col darlington cambiando solo la Vbe.

Piccio.

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P

Piccio 14 anni fa

...

Dimenticavo: la Vb vale Ve + 0.6 =3D 1.56 + 0.6 =3D 2.16. Per la stabilit=E0, poniamo Ib =3D Ic / 10 =3D 1.1 mA. La R2 (la attuale 10K) varr=E0 quindi 2.16 / 0.0011 =3D 1963 ohm. R1 =3D (Vcc - Vb) / Ib =3D (15 - 2.16) / 0.0011 =3D 11673 ohm.

Il rapporto R1 / R2 deve valere 11673 / 1963 =3D 5.95 e occorre trovare dei valori commerciali che rispettino tale valore.

10K e 1K8 vanno benino, ma vanno meglio 27K e 4K7.

Naturalmente tutti questi conti sono depurati brutalmente dalle impedenze di accoppiamento ecc, ma a spanne non ci si sbaglia di molto. La resistenza di collettore, ad esempio, si trover=E0 in parallelo con quella d'ingresso dello stadio col darlington e ci=F2 diminuir=E0 il guadagno ma, coi valori adottati, sar=E0 uno scostamento trascurabile. Cos=EC come le tolleranze.

Piccio.

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P

peppeonenet 14 anni fa

Grazie Piccio

ho configurato il darlington a collettore comune, quindi non ho nessuna res= istenza a collettore dalle prove fatte il primo stadio funziona, anche se con tensione di uscita= scarsa (entra 1Vpp ed esce 1,53 Vpp a malapena) ma quello che non funziona= =E8 il darlington a emettitore comune

-il darlington deve avere collettore comune

-il bjt deve produrre tensione di 10Vpp a 1mA per permettere al darlington = di avere in uscita 10Vpp con crrente maggiore. In alternativa come posso avere 10Vpp e corrente superiore a 10mA in uscita= dal darlington? non mi sembra molto efficace come configurazione questa de= l darlington. Qui lo schema

[FIDOCAD ] MC 125 40 1 0 080 MC 125 90 1 0 080 MC 145 90 1 0 080 MC 145 110 0 0 045 TY 150 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 125 50 125 70 LI 125 90 125 70 LI 145 100 145 110 LI 145 40 145 30 LI 125 100 125 105 LI 125 105 145 105 LI 125 40 125 35 LI 125 35 145 35 MC 145 30 3 0 010 TY 145 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt TY 205 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt MC 200 30 3 0 010 MC 180 40 1 0 080 MC 180 90 1 0 080 MC 200 90 1 0 080 MC 200 110 0 0 045 TY 205 115 5 3 0 0 0 * 0 Volt LI 180 50 180 70 LI 180 90 180 70 LI 200 80 200 90 LI 200 100 200 110 LI 200 50 200 60 LI 200 40 200 30 LI 180 100 180 105 LI 180 105 200 105 LI 180 40 180 35 LI 180 35 200 35 LI 185 70 180 70 LI 200 40 200 50 LI 145 40 145 45 LI 145 55 145 60 TY 115 35 5 3 0 0 0 * 12000 Ohm TY 165 35 5 3 0 0 0 * 27000 Ohm TY 115 100 5 3 0 0 0 * 12000 Ohm TY 170 100 5 3 0 0 0 * 4700 Ohm TY 205 95 5 3 0 0 0 * 6800 Ohm TY 140 85 5 3 0 0 0 * 150 Ohm MC 115 70 0 0 170 MC 170 70 0 0 170 TY 165 75 5 3 0 0 0 * 0,1uF TY 105 60 5 3 0 0 0 * 0,1uF LI 115 70 100 70 LI 145 80 145 90 LI 130 70 125 70 MC 130 70 0 0 300 LI 145 60 170 60 LI 170 60 170 70 MC 145 45 1 0 080 TY 135 55 5 3 0 0 0 * 680 Ohm TY 140 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 200 60 5 3 0 0 0 * BD681 TY 210 70 5 3 0 0 0 * 0,1uF MC 210 80 0 0 170 LI 200 80 210 80 LI 220 80 230 80 TY 130 125 5 3 0 0 0 * Av2 =3D -3,85 TY 205 125 5 3 0 0 0 * Av3 =3D 0,9 MC 185 70 0 0 360 TY 60 75 5 3 0 0 0 * 100khz TY 80 75 5 3 0 0 0 * 1 Vpp o meno

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L

LAB 14 anni fa

Che cosa devi fare?

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P

Piccio 14 anni fa

esistenza a collettore

ta scarsa (entra 1Vpp ed esce 1,53 Vpp a malapena) ma quello che non funzio= na =E8 il darlington a emettitore comune

n di avere in uscita 10Vpp con crrente maggiore.

ta dal darlington? non mi sembra molto efficace come configurazione questa = del darlington.

La polarizzazione 27K-4K7 la intendevo per il primo stadio (2N2222) perch=E8 cos=EC com'=E8 lavora saturo (7V sull'emettitore). Inoltre, accoppierei i due stadi in continua evitando componenti ridondanti. La 6800 ohm di Re sul darlington puoi abbassarla perch=E8 la costante di tempo che forma con la capacit=E0 di uscita corrisponde a circa 1,5 KHz.

[FIDOCAD] MC 130 80 0 0 300 MC 190 85 1 0 080 MC 200 80 0 0 170 MC 145 95 1 0 080 MC 175 65 0 0 360 MC 145 50 1 0 080 MC 145 105 0 0 045 MC 190 105 0 0 045 MC 120 50 1 0 080 MC 120 95 1 0 080 MC 100 80 0 0 170 LI 110 80 130 80 LI 120 60 120 65 LI 120 65 120 95 LI 120 50 120 35 LI 120 35 190 35 LI 190 35 190 55 LI 145 50 145 35 LI 145 70 145 60 LI 145 65 175 65 LI 190 105 190 95 LI 190 85 190 75 LI 200 80 190 80 LI 210 80 215 80 LI 100 80 95 80 LI 145 95 145 90 MC 120 105 0 0 045 SA 120 80 SA 145 65 SA 145 35 SA 190 80 TY 195 60 5 3 0 0 0 * BD681 TY 150 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 MC 85 80 0 0 073 MC 215 80 0 0 073 TY 60 85 5 3 0 0 0 * 1 Vpp o meno TY 60 80 5 3 0 0 0 * 100khz TY 115 120 5 3 0 0 0 * Av1 =3D -11.9 TY 175 120 5 3 0 0 0 * Av2 =3D 0,9 MC 195 85 2 0 074 LI 195 85 215 100 TY 215 100 5 3 0 0 0 * 7.5V MC 170 60 1 0 074 LI 170 60 170 55 LI 170 55 210 30 TY 215 30 5 3 0 0 0 * 8.7V MC 190 35 3 0 010 TY 180 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt SA 190 35 MC 145 25 1 0 074 LI 145 25 150 20 MC 150 90 2 0 074 LI 150 90 155 95 TY 155 95 5 3 0 0 0 * 0.53V TY 195 95 5 3 0 0 0 * 1K0 TY 150 15 5 3 0 0 0 * 1.1 mA TY 150 50 5 3 0 0 0 * 5K6 TY 150 100 5 3 0 0 0 * 470R TY 105 95 5 3 0 0 0 * 1K5 TY 105 50 5 3 0 0 0 * 20K MC 115 75 0 0 074 LI 115 75 90 60 TY 75 55 5 3 0 0 0 * 1.05V

Piccio.

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P

peppeonenet 14 anni fa

Il giorno luned=EC 4 giugno 2012 10:43:04 UTC+2, Piccio ha scritto:

resistenza a collettore

cita scarsa (entra 1Vpp ed esce 1,53 Vpp a malapena) ma quello che non funz= iona =E8 il darlington a emettitore comune

ton di avere in uscita 10Vpp con crrente maggiore.

cita dal darlington? non mi sembra molto efficace come configurazione quest= a del darlington.

il circuito descritto funziona, ma taglia leggermente la parte bassa della = sinusoide, questo anche in uscita dal 2N2222

peppe

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P

Piccio 14 anni fa

a sinusoide, questo anche in uscita dal 2N2222

Bisogna correggere finemente la polarizzazione di base del 2N2222. La grande ampiezza del segnale rende critico il primo stadio a causa della bassa tensione di alimentazione. Sarebbe pi=F9 stabile aggiungere un altro stadio dopppio carico in modo da rendere meno influenti le variazioni in base.

Piccio.

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P

peppeonenet 14 anni fa

Il giorno marted=EC 5 giugno 2012 00:25:42 UTC+2, Piccio ha scritto:

lla sinusoide, questo anche in uscita dal 2N2222

Ho risolto sostituendo le resistenza di base del 2N2222 con 18K e 1K5 ora la sinusoide non =E8 tagliata. Ora se aggiungessi in via teoria un secondo stadio 2N2222 in Common Collect= or pensi che possa aumentare i mA in ingresso sul BD681 lasciando invariata= la Vpp ? o siamo ai limiti del 2N2222 ? ora anche i conti del millman tornano ;-) come circuito d'esempio non =E8 m= ale

peppe

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P

Piccio 14 anni fa

Yeah!

ctor pensi che possa aumentare i mA in ingresso sul BD681 lasciando invaria= ta la Vpp ? o siamo ai limiti del 2N2222 ?

male

La Ic del 2222 si aggira sul mA, quindi siamo molto al di sotto delle sue possibilit=E0. Al limite puoi cambiare i valori della Rc ed Re (mantenendone costante il rapporto) in modo da diminuire la resistenza d'uscita dello stadio e garantire maggior corrente al BD681, ammesso che ne richieda. I componenti attivi in questo circuito sono abbondatemente sovradimensionati per le correnti. L'unica nota dolente =E8 la resistenza d'ingresso bassina che si aggira sui 1000 ohm. Anche la forte suscettibilit=E0 alla tensione di alimentazione, le tolleranze della Rb e la deriva termica del 2N222 peggiorano le caratteristiche statiche. Uno stadio doppio carico aggiuntivo risolverebbe le carenze perch=E8 permetterebbe la polarizzazione delle basi dei BJT in una zona lontana da valori simili alle Vbe stesse. Come effetto collaterale, alzerebbe parecchio l'impedenza d'ingresso. Se si intende accoppiarlo in continua, per=F2, bisogna essere molto bravi con le tolleranze (soprattutto l'alimentazione) o retroazionare il tutto.

Piccio.

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P

peppeonenet 14 anni fa

Il giorno domenica 3 giugno 2012 15:39:43 UTC+2, peppeonenet ha scritto:

'impedenza tra gli stadi, in particolare con il darlington posto alla fine = dopo il 2N2222

abbassando i valori noto che la corrente Ic aumenta, ma i bassi valori in i= ngresso portano la tensione ad abbassarsi. Ora se come nell'esempio sotto tolgo in darlington e metto un secondo stadi= o 2N2222 con quale corrente e tensione mi conviene entrare e polarizzarlo p= er avere una resistenza d'ingresso buona e quindi in uscita al secondo stad= io risultati migliori di quelli offerti dal primo stadio visibile in questo= esempio? posso aumentare R1, R2, Rc e Re del primo stadio per poi abbassar= e di pi=F9 le resistenze del secondo stadio? altra domanda, il secondo stadio lo collego in common emitter o in common c= ollector?

[FIDOCAD ] MC 130 80 0 0 300 MC 190 85 1 0 080 MC 200 80 0 0 170 MC 145 95 1 0 080 MC 145 50 1 0 080 MC 145 105 0 0 045 MC 190 105 0 0 045 MC 120 50 1 0 080 MC 120 95 1 0 080 MC 100 80 0 0 170 LI 110 80 130 80 LI 120 60 120 65 LI 120 65 120 95 LI 120 50 120 35 LI 120 35 190 35 LI 190 35 190 55 LI 145 50 145 35 LI 145 70 145 60 LI 145 65 175 65 LI 190 105 190 95 LI 190 85 190 75 LI 200 80 190 80 LI 210 80 215 80 LI 100 80 95 80 LI 145 95 145 90 MC 120 105 0 0 045 SA 120 80 SA 145 65 SA 145 35 SA 190 80 TY 195 60 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 150 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 MC 85 80 0 0 073 MC 215 80 0 0 073 TY 60 85 5 3 0 0 0 * 1 Vpp o meno TY 60 80 5 3 0 0 0 * 100khz MC 170 60 1 0 074 LI 170 60 170 55 LI 170 55 210 30 MC 190 35 3 0 010 TY 180 20 5 3 0 0 0 * + 15 Volt SA 190 35 MC 145 25 1 0 074 LI 145 25 150 20 MC 150 90 2 0 074 LI 150 90 155 95 TY 150 50 5 3 0 0 0 * 220 TY 150 100 5 3 0 0 0 * 22 TY 105 95 5 3 0 0 0 * 180 TY 105 50 5 3 0 0 0 * 1800 MC 115 75 0 0 074 LI 115 75 90 60 MC 175 65 0 0 300 MC 200 90 2 0 074 LI 200 90 220 105 TY 220 105 5 3 0 0 0 * quale valore di resistenza metto?

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multistadio con darlington come finale

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