Si puo' fare funzionare a discreti?

Il 13/10/2016 22:00, zio bapu ha scritto:

a di diodi e transistor o con led e transistor...

probabilmente dipende dal fatto che hai considerato una tensione minima molto bassa...

[FIDOCAD] MC 75 55 0 0 310 MC 90 45 0 1 310 MC 90 35 0 0 115 MC 75 55 0 0 115 LI 90 65 90 70 0 SA 75 55 0 SA 90 35 0 LI 90 35 60 35 0 LI 90 30 90 35 0 SA 90 45 0 TY 90 25 4 3 0 0 0 * +V TY 70 75 4 3 0 0 0 * -V TY 95 65 4 3 0 0 0 * I MC 75 65 0 0 115 SA 75 65 0 MC 60 40 1 0 220 LI 60 35 60 40 0 LI 60 55 60 65 0 LI 60 65 75 65 0 SA 75 35 0
--
bye 
!(!1|1)
Reply to
not1xor1
Loading thread data ...

Si'. In parole piu' lunghe, il modello di Ebers-Moll prevede due equazioni che descrivono 2 correnti (inversa e diretta da da cui ricavi le Ic, Ie e Ib) in funzione delle due tensioni di giunzione: Vbe e Vbc.

Trascurando la corrente inversa e trascurando il termine con Vbc, c'e' una relazione molto semplice tra la corrente di collettore (Ic) e la tensione base-emettitore (Vbe)

Ic= Is*exp((q*Vbe)/(k*T))

che vale per il transistor in funzionamento lineare e per hfe elevato. Per k,T,q vedi il messaggio precedente

il termine (k*T/q) si indica spesso con Vt e vale circa

Is e' una costante e contiene anche un fattore di area di emettitore (qualche volta esplicitato): piu' il transistor e' "largo" e piu' corrente lascia passare.

Ora, supponi di avere due transistor 1 e 2 con la base collegata e con la stessa corrente di collettore. Pero' il transistor 2 e' in realta' composto da N transistor in parallelo (collettori collegati insieme, emettitori collegati insieme e basi collegate insieme). Il transistor 2 e' N volta piu' "largo" del transistor 1.

Per questi due transistor le equazioni di Ebers-Moll si scrivono:

Ic1 = Is*exp(Vbe1/Vt) Ic2 = N*Is*exp(Vbe2/Vt)

poiche' le correnti di collettore le forzo uguali posso scrivere:

Is*exp(Vbe1/Vt) = N*Is*exp(Vbe2/Vt)

exp(Vbe1/Vt) = N*exp(Vbe2/Vt)

Ora faccio il logaritmo di ambo i membri (ti ricordo che il logaritmo di un prodotto diventa una somma di logaritmi dei due operandi):

Vbe1/Vt = ln(N) + Vbe2/Vt

e quindi

Vbe1/Vt - Vbe2/Vt = ln(N)

e infine

Vbe1-Vbe2 = Vt*ln(N)

che e' la formula che ti ho scritto.

Quindi: la differenza delle Vbe e', in prima approssimazione costante, non dipende dalle correnti e varia solo con la temperatura

Q1 vale 12, come ti ho mostrato perche' questo N dipende solo dalla differenza delle Vbe, che il datasheet dice essere 64mV. Se fai i conti con i valori che ti ho dato, trovi esattamente quel numero.

Se Q1 e Q2 sono sottoposti alla stessa corrente, ma N volte Q1 e' 12 volte Q2, su ogni Q1 passera' 1/12 della corrente di Q2. Come quando metti 10 resistenze in parallelo: su ognuna scorre

1/10 della corrente totale.

La corrente la forzi tu in questo caso, e' diverso dal caso in cui tu piloti 2 bipolari con la stessa Vbe e loro adattano la corrente alla Vbe. Qui e' l'opposto: la corrente e' imposta da te e loro adattano la Vbe alla bisogna.

La faccenda del multi-emettitore e' obsoleta. Per ragioni di accoppiamento (matching) si preferisce mettere N transistor identici in parallelo come ti dicevo sopra. In piu' di 20 anni non ho mai visto un solo transistor multi-emettitore. Solo transistor in parallelo.

Il disegno e' uno "schematic diagram", giusto il minimo per fare comprendere il principio. Il circuito reale e' un po' piu' complesso. Tutti questi circuiti auto alimentati (bootstrapped) come band-gap, current source, etc... hanno sempre all'interno un circuito di start-up. Come vedi, un possibile stato stabile del circuito e' quello in cui tutte le correnti sono 0. Per evitare questo stato e forzarlo nell' altro stato stabile (che e' quello di lavoro) si mettono dei circuiti apposta (chiamati start-up, appunto).

--
maitre Aliboron
Reply to
maitre Aliboron

Pensaci un attimo: idealmente quello che tu stai cercando e' 0mV di differenza. Vedi tu...

--
maitre Aliboron
Reply to
maitre Aliboron

Il led sostituisce 2 diodi, ma messo cosi' che fa? Non capisco.

mandi

[FIDOCAD] MC 80 35 1 1 310 MC 70 35 3 0 115 LI 100 35 105 35 SA 90 50 SA 70 35 LI 65 35 70 35 SA 80 35 TY 60 35 4 3 90 0 0 * +V SA 70 50 MC 90 50 3 0 310 MC 90 50 0 0 115 MC 90 60 0 0 115 MC 70 60 0 0 220 LI 85 60 90 60 LI 70 35 70 60 TY 105 30 4 3 0 0 0 * I SA 90 60 TY 85 70 4 3 0 0 0 * -V
Reply to
zio bapu

critto:

Cioe' dovrebbero essere 0mV e quindi e' praticamente impossibile?

mandi

Reply to
zio bapu

critto:

Quidi i 12 Q1 hanno una Vbe piu' bassa e da qui escono i 64mV di differenza ?

Non chiedermi di fare i conti perche non ho fatto tutta quella matematica.

Pero' con il condensatore funziona, senza no.

Comunque grazie.

mandi

Reply to
zio bapu

No, volevo solo dire che piu' la misura e' precisa meglio e'.

Come ti dicevo qualche post fa, il vantaggio di misurare direttamte la delta_Vbe (invece che la Vbe tout court, come col prova-diodi) e' che, siccome il tuo target di misura e' intormo al mV, puoi usare il fondo scala minimo (200mV? non mi ricordo quale e' la portata del tester "cinese") e quindi fare una selezione piu' accurata.

Poi, ovviamente, dipende sempre da cosa vuoi fare con questi transistor accoppiati e quale precisione ti serve. Anche il prova-diodi puo' andare bene se non hai esigenze particolari.

--
maitre Aliboron
Reply to
maitre Aliboron

Si', se li forzi con la stessa corrente. Come ti dicevo e' la densita' di corrente che e' diversa. Il concetto funziona anche se le due correnti non sono le stesse, pero' in questo caso avrai una delta_Vbe differente.

Il calcolo lo puoi fare sfruttando sempre le formulette sopra. Per farti un esempio, se su Q1 passasse il doppio della corrente di Q2, l'effetto ci sarebbe sempre pero' in questo caso dovresti calcolare cosi' (fai uno sforzo, dai! Non sono calcoli molto difficili, e poi te li sto facendo tutti io...):

Ic1 = Is*exp(Vbe1/Vt) Ic2 = N*Is*exp(Vbe2/Vt)

2*Ic1 = Ic2

2*exp(Vbe1/Vt) = N*exp(Vbe2/Vt)

ln(2)+(Vbe1/Vt) = ln(N)+(Vbe2/Vt)

e quindi:

Vbe1-Vbe2 = Vt*[ln(N)-ln(2)]

Ormai dovresti avere capito il trucco... Basta solo che Ic1 non sia N*Ic2, altrimenti ti ritrovi che

Vbe1-Vbe2 = Vt*[ln(N)-ln(N)] = 0.

come dovrebbe essere ovvio.

Quindi, l'importante e' che la corrente su ogni singolo Q1 sia diversa (e inferiore) da quella di Q2.

Fai un transitorio, vero? Se applichi una tensione di alimentazione abbastanza veloce, il transitorio, tramite le capacita' parassite dei bipolari + la capacita' che metti, possono far passare delle correnti sul tuo circuito che sono abbastanza intense (I=C*(dV/dT)) da portare il circuito fuori del punto di instabilita'. Il punto a correnti zero e', MOLTO IN TEORIA, un punto di equilibrio instabile, quindi una piccola perturbazione potrebbe essere sufficiente a innescare il tutto (vedi la fine del post per una autorevole spiegazione).

E' possibile fare degli start-up in questo modo ma sono MOLTO pericolosi, perche' dipendono da quanto veloce all'accensione varia la tensione di alimentazione. Per dei transitori lenti il circuito rischia di non accendersi. Di norma si fa sempre un circuitino apposta per accendere l'accrocchio in qualsiasi condizione. Si possono anche sfruttare delle capacita' ma sempre in combinazione con una parte che ti accende il circuito anche per dei transitori molto lenti.

Non ho voglia di fare una analisi di stabilita' ma credo, a naso, che la capacita' li' abbia la funzione di stablizzare il loop e non di accensione.

In ogni caso, io sono un uomo di fede e quindi su questo punto mi sento di citare il Vangelo secondo Gray-Meyer-Hurst-Lewis (4a edizione, cap.4) riguardo questi problemi di start-up:

"As a result, this simplified analysis shows that point B [il punto a correnti 0 (la nota e' mia)] is an unstable operating point in principle, and the circuit would ideally tend to drive itself out of this state. In practice, however, point B is frequently a stable operating point because the currents in the transistor at this point are very small, often in the picoampere range. [...] For this reason, self-biased circuits often have a stable state in which zero current flows in the circuit even when the power-supply voltage is nonzero [...] Similarly, a start-up circuit is usually required to prevent the self-biased circuit from remaining in the zero-current state."

Puo' essere che tu abbia ragione e che la capacita' sia messa li' solo per lo start-up, ma in questo caso i designer si sono presi un grosso rischio. Personalmente non credo. Io non ho mai visto un circuito autopolarizzante senza start-up.

--
maitre Aliboron
Reply to
maitre Aliboron

Come al solito ho scambiato 1 con 2 in tutti i calcoli... Comunque il concetto spero sia chiaro

--
maitre Aliboron
Reply to
maitre Aliboron

Il 14/10/2016 20:14, zio bapu ha scritto:

diminuisce la dipendenza della corrente erogata dalla differenza di potenziale tra +V e GND (-V nello schema fidocad)

ho provato con il simulatore QUCS (per linux) 3 tipi di current sink (che diventano ovviamente current source se si usano PNP invece degli NPN )

le prestazioni migliorano dalla prima tipologia a sinistra (led + BJT)

se non ricordo male vuoi far funzionare il tutto a partire da 0.9V,

--
bye 
!(!1|1)
Reply to
not1xor1

critto:

Ok, questo mi basta.

Ho fatto una scuola di formazione professionale per elettricista, il massim

capire il concetto, poi provo al (santo) simulatore :-)

Pero' hanno messo il valore del condensatore, per questo il l'ho preso per buono. Comunque mi fido, non posso fare altrimenti :-)

formatting link

Q6 in base alla corrente di Q4 e Q5 ne moltiplica la corrente?

mandi

Reply to
zio bapu

Il giorno sabato 15 ottobre 2016 12:38:29 UTC+2, not1xor1 ha scritto:

In pratica crea una alimentazione quasi stabilizzata per il transistor.

)

Il carico e' la base di un transistor e l'alimentazione e' 0.9Vx2.

E se senza il led il transistor inferiore avesse un guadagno doppio secondo te ci sarebbe un miglioramento rispetto a un bjt con un guadagno "normale?

mandi

Reply to
zio bapu

Il 15/10/2016 16:39, zio bapu ha scritto:

base dell'altro, ma, almeno per il simulatore, ci vorrebbe un hFe di

collegato ad un current sink fatto con 2 NPN) e si ha un ulteriore miglioramento, ma ci vuole una tensione di almeno 1.5V

--
bye 
!(!1|1)
Reply to
not1xor1

Secondo me il condensatore e' per stabilizzare il loop. Se Q2 comincia a tirare corrente per spegnere Q6 e il loop reagisce troppo velocemente c'e' il rischio che spegne troppo, allora riaccende ma riaccende troppo, allora rispegne ma rispegne troppo etc... Insomma, puo' oscillare come tutti i sistemi retroazionati instabili. La capacita' in quel punto credo faccia in modo che se la corrente su Q2 aumenta, Q3 non spegne troppo velocemente, cioe' la variazione di corrente su Q2 e' in parte "ammorbidita" (e quindi rallentata) dal condensatore. A naso... (purtroppo non ho tempo di fare una analisi di stabilita', anche se sarebbe istruttivo). Forse domenica.

Q4, Q5 e Q6 funzionano con la stessa Vbe, quindi in questo caso se Q6 e' M volte Q4 e Q5, Q6 condurra' M volte piu' corrente di Q4 e Q5.

--
maitre Aliboron
Reply to
maitre Aliboron

Il 09/10/2016 14:08, zio bapu ha scritto:

ho trovato questo interessante libro sull'argomento "riferimenti di tensione e corrente"

a pagina 261 parla del LM134

--
bye 
!(!1|1)
Reply to
not1xor1

Il giorno sabato 15 ottobre 2016 19:05:15 UTC+2, not1xor1 ha scritto:

dalla

to

Alla fine ho usato il generatore da te suggerito incastrandolo nel circuito esistente (un bjt NPN comandato in corrente da un bjt PNP comandato in cor rente costante dal generatore :-) in modo da non necessitare di troppa tens ione.

Grazie

mandi

Reply to
zio bapu

Il giorno sabato 15 ottobre 2016 19:34:14 UTC+2, maitre Aliboron ha scritto:

No,no, non sei mica a lavoro! Speravo di imparare qualcosa da riutilizzare nei miei circuiti, per adesso non mi viene in mente nessun utilizzo pratico.

Grazie per le spiegazioni.

mandi

Reply to
zio bapu

Il giorno domenica 16 ottobre 2016 11:16:40 UTC+2, not1xor1 ha scritto:

Grazie, utile, adesso devo solo trovare un mese libero per leggerlo :-D. L'ho Salvato.

mandi

Reply to
zio bapu

Il 16/10/2016 18:05, zio bapu ha scritto:

i capisce meglio? :-)

--
bye 
!(!1|1)
Reply to
not1xor1

Mi vergogno :-p

E' un gran casino con soluzioni che forse farebbero ridere.

Comunque lo sto' affinando, quando sara' terminato il lavoro lo pubblico su grix, se mi lasci una mail ti inviero' l'articolo cosi' ti fai due risate :-(

Il pezzetto incriminato e' questo, in ingresso al pnp c'e' l'avvolgimento d i reazione con 2 volte la V alimentazione e 2 volte la tensione negativa de l tempo off (max 16V).

mandi

[FIDOCAD] MC 80 65 3 0 310 MC 105 100 0 0 300 MC 80 65 1 0 200 MC 95 90 0 1 300 MC 80 100 0 0 115 MC 80 110 0 0 115 MC 120 80 0 0 115 MC 40 80 1 0 220 MC 40 95 1 0 220 MC 40 80 3 0 100 LI 40 110 80 110 LI 105 100 80 100 LI 95 90 120 90 LI 90 50 140 50 MC 120 110 0 0 040 MC 80 120 0 0 040 MC 120 80 3 0 010 MC 40 70 3 0 010 MC 140 50 0 0 300 MC 155 60 0 0 040 MC 155 30 1 0 130 MC 155 30 3 0 010 TY 50 45 5 3 0 0 0 * 2xV+-
Reply to
zio bapu

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.