[elektronica] spanningsversterker met één mosfet

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer

Bericht 02-12-'08, 19:22

Ruben01

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

[elektronica] spanningsversterker met

Ik heb een probleem bij de volgende schakeling.

[attachment=2856:spanning...rsterker.png]

In de bovenstaande schakeling gebruikt men een n-kanaals enhancement mosfet (verrijkingstype).

Er wordt gebruik gemaakt van een IC (type 4007). Zo'n IC bevat 3 n-kanaals en 3 p-kanaals mosfets.

RD = 2k2

RG = 100k

C1 = 330 nF

UDD = 10 V (bron aan de rechterzijde)

Mosfet = 1/6 4007

De opdracht gaat als volgt:
  1. Stel de tripotentiometer RG zo in dat de gelijkspanning UO=6V. Hoeveel bedraagt de Gate Source spanning nu van de mosfet.
  2. Wanneer er een sinusoïdaal ingangssignaal ui(t) met een frequentie van 1kHz wordt aangebracht moet ik de amplitude zoeken zodat de amplitude van de uitgangsspanning 4V bedraagt.
  3. Waarom moeten we UDS instellen op 6 Volt en niet op 2V, 5V of 8V bijvoorbeeld.
Dat waren de vragen waar ik niet meteen een antwoord op kan bedenken :D

Er was nog een vraag waar ik aan twijfel maar ik ben wel vrij zeker van het antwoord.

Waarom staat die condensator daar: Ik zou zeggen "kortsluiting voor AC en oneindig grote weerstand voor DC.
Bijlagen
spanningsversterker.png
spanningsversterker.png (5.58 KiB) 274 keer bekeken
Omhoog

Bericht 02-12-'08, 20:59

Burgie

Berichten: 582

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Waarom staat die condensator daar: Ik zou zeggen "kortsluiting voor AC en oneindig grote weerstand voor DC.
Uiteraard, maar dat is een algemene eigenschap van een condensator. De vraag doelt natuurlijk op wat zijn specifieke functie in deze schakeling is. Als ik dan ook zoiets vraag verwacht een antwoord van de vorm: "De condensator
\(C_1\)
filtert de gelijkspanningscomponent uit het signaal
\(u_i\)
. Op die manier wordt het DC-instellingspunt volledig bepaald door de gateweerstand
\(R_G\)
."

Laten we starten bij vraag 1:
\(u_o\)
is opgegeven dus je kent de spanningsval over weerstand
\(R_d\)
. Welke nuttige grootheid kun je met dit gegeven berekenen?
Omhoog

Bericht 02-12-'08, 21:13

Ruben01

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Laten we starten bij vraag 1:
\(u_o\)
is opgegeven dus je kent de spanningsval over weerstand
\(R_d\)
. Welke nuttige grootheid kun je met dit gegeven berekenen?
\(U_O = 6 V\)
\(U_{DD} = 10 V\)
Dit wil zeggen dat er 4V staat over de RD.
\(I_D=\frac{4}{2200}= 1,8 mA \)
Mijn drainstroom is dus 1,8 mA ?

Moet je nu geen karakteristiek hebben ?
Omhoog

Bericht 02-12-'08, 21:23

Burgie

Berichten: 582

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Bijvoorbeeld... Wat heb je precies ter beschikking gekregen?

PS. Wat stelt het gegeven "Mosfet = 1/6 4007" voor?
Omhoog

Bericht 02-12-'08, 22:11

Ruben01

Gebruikersavatar
Berichten: 2.902

Re: [elektronica] spanningsversterker met

PS. Wat stelt het gegeven "Mosfet = 1/6 4007" voor?
Dat is eigenlijk een deel van het probleem.

Zoiets hebben we niet gezien tijdens het hoorcollege maar dat staat wel in onze nota's van het practicum.

Ik vermoed versterkingsfactor ?

Zou jij soms iets meer uitleg daarover kunnen geven :D
Omhoog

Bericht 02-12-'08, 22:38

Burgie

Berichten: 582

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Ruben01 schreef:Dat is eigenlijk een deel van het probleem.

Zoiets hebben we niet gezien tijdens het hoorcollege maar dat staat wel in onze nota's van het practicum.

Ik vermoed versterkingsfactor ?

Zou jij soms iets meer uitleg daarover kunnen geven :D
Ik heb geen idee... het is in ieder geval geen standaardnotatie. Versterkingsfactor lijkt me ook sterk...

Heb je trouwens een datasheet ter beschikking?
Omhoog

Bericht 03-12-'08, 09:47

Burgie

Berichten: 582

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Voor het geval je er nog aan wilt verder werken, en ik niet meteen kan antwoorden vandaag...
Wanneer er een sinusoïdaal ingangssignaal ui(t) met een frequentie van 1kHz wordt aangebracht moet ik de amplitude zoeken zodat de amplitude van de uitgangsspanning 4V bedraagt.
Vervang de MOSFET door zijn equivalent kleinsignaal vervangschema en pas de elementaire wetten (Kirchoff) toe om een verband tussen
\(u_i\)
Waarom moeten we UDS instellen op 6 Volt en niet op 2V, 5V of 8V bijvoorbeeld.
Ik stel voor dat je hiervoor even de uitgangskarakteristieken van de MOSFET bekijkt en je even probeert voor te stellen wat er gebeurt met het versterkt signaal indien je het DC-instelpunt verlegt. Zou het iets met saturatie en/of ... te maken kunnen hebben?
Omhoog

Bericht 03-12-'08, 10:04

EvilBro

Berichten: 7.068

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Weet je zeker dat de getekende schakeling klopt? Ik vind de directe verbinding van de gate met de positieve voedingspanning nogal vreemd.
Omhoog

Bericht 03-12-'08, 11:14

Burgie

Berichten: 582

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Weet je zeker dat de getekende schakeling klopt? Ik vind de directe verbinding van de gate met de positieve voedingspanning nogal vreemd.
De positieve voedingsspanning is niet zonder meer verbonden met de gate; er is nog een potentiometer
\(R_g\)
aanwezig die de exacte waarde van de gate-spanning zal bepalen. Verder is het een n-kanaals MOSFET van het verrijkingstype. Er is dus een positieve gate-source spanning nodig om deze MOSFET in geleiding te brengen.
Omhoog

Bericht 03-12-'08, 12:37

EvilBro

Berichten: 7.068

Re: [elektronica] spanningsversterker met

De positieve voedingsspanning is niet zonder meer verbonden met de gate
Ik zag de kruising in de tekening aan voor een verbinding. Als dit niet het geval is dan heb ik geen probleem met de schakeling (al vind ik de tekening ongelukkig).
Omhoog

Bericht 04-12-'08, 21:08

Franske

Gebruikersavatar
Berichten: 337

Re: [elektronica] spanningsversterker met

Ruben01 schreef:Dat is eigenlijk een deel van het probleem.

Zoiets hebben we niet gezien tijdens het hoorcollege maar dat staat wel in onze nota's van het practicum.

Ik vermoed versterkingsfactor ?

Zou jij soms iets meer uitleg daarover kunnen geven :D
In de 4007 zitten 6 MOSFET's, om er 1 te gebruiken heb je dus 1/6 deel van het IC nodig. Hier een datasheet:

http://www.oup.com/us/pdf/microcircuits/st...c/cd4007-ti.pdf

Dit klopt ook met de pin aanduiding in je tekening. Tussen 6, 7 en 8 zit een NMOST

En hier wat informatie die je mogelijk verder kan helpen.

http://www.uoguelph.ca/~antoon/tutorial/xt...r10/xtor10.html
"I can't stand burnt toast. I loathe bus terminals. Full of lost luggage and lost souls. Then there's unrequited love, and tyranny, and cruelty." (the 7th Doctor)
Omhoog
Reageer

Terug naar “Huiswerk en Practica”