Switching per la cella

Circuito per modulare l'immissione di energia in ingresso.

« Older   Newer »
 
  Share  
.
  1. ElettroRik
     
    .

    User deleted


    QUOTE (OggettoVolanteIdentificato @ 19/12/2005, 21:59)
    Si,ho visto,sono speculari,solo che la resistenza R2 chiude l'emettitore del transistor 111,mentre l'altro transistor non ha alcuna resistenza nè alimentazione,dato che conduce quando 111 è interdetto.Mi chiedevo se  se servisse solo a scaricare i due condensatori.Ma non è che il 115 si brucia,visto che riceve un picco dai condensatori?.....  sick.gif

    Sì, la capacità di gate tende a mantenere il suo stato, quindi è sempre R2 che lavora per scaricarla. Per cui il totem-pole che è una particolare versione del concetto di push-pull serve per 'tirare sù' e 'tirare giù' tale capacità con la forza. C1 e C2 vedili come un corto, sono dimensionati in modo da essere 'trasparenti' in funzionamento normale, ma da circuito 'aperto' ad un'eventuale continua a 300v insinuata per un mos saltato.
    La capacità di gate Cg comunque raramente supera i 10nF, quindi siamo lontani da possibili danni ai transistor.

    Edited by ElettroRik - 19/12/2005, 22:19
     
    .
  2.  
    .
    Avatar

    www.energeticambiente.it

    Group
    Member
    Posts
    3,076
    Location
    Dimensione 4.7 Gruppo:Moderatore

    Status
    Offline
    Yes,yes,yes tongue.gif Il fatto è che non guardavo i gate,ma guardavo lo zener 2: ha una capacità altina,e fa scaricare impulsivamente i due condensatori in parallelo sull'emettitore del 115.Il gate ha pochi picofarad,non influisce nulla.Non voglio farti perdere tempo,solo sviscerare alcune tempistiche della conduzione del 115! Hey,poi magari funziona perfettamente,so' io che indago per passione personale!
     
    .
  3. ElettroRik
     
    .

    User deleted


    QUOTE (OggettoVolanteIdentificato @ 19/12/2005, 22:31)
    Yes,yes,yes  tongue.gif Il fatto è che non guardavo i gate,ma guardavo lo zener 2: ha una capacità altina,e fa scaricare impulsivamente i due condensatori in parallelo sull'emettitore del 115.Il gate ha pochi picofarad,non influisce nulla.Non voglio farti perdere tempo,solo sviscerare alcune tempistiche della conduzione del 115! Hey,poi magari funziona perfettamente,so' io che indago per passione personale!

    Se parli della capacità parassita di Dz2 siamo molto sotto la Cg che non è di pochi pF, ma almeno 1500pF ( x 3)! E' quella che 'rompe' le scatole per il miller oltre che l'effetto induttivo disseminato un po' ovunque come autoinduzione di piste, reofori ecc... che captano l'impulso em di commutazione dei mos.
    Dz1 e Dz2 servono per evitare un fenomeno di charge-pump che potrebbe innescarsi con Cg e tendere ad innalzare Vg oltre i limiti, o viceversa a sconfinare a tensioni negative sotto la massa.

    Edited by ElettroRik - 19/12/2005, 23:24
     
    .
  4. gattmes
     
    .

    User deleted


    Come funziona il totem-pole?
    ...Vediamo...
    La fig seguente rappresenta un transistor NPN ed uno PNP.
    Nel primo caso una tensione ...più positiva dell'emettitore, nella fig. collegato a massa,..dicevo una tensione più positiva della massa è applicata alla base tramite una resistenza. Se tale tensione supera la soglia del transistor la resistenza la limiterà al valore deciso dal transistor stesso..tipicamente intorno a 0,6V circa (25 gradi). Contemporaneamente fara passare la corrente Ib, calcolabile come la caduta ai capi di RNB diviso il suo valore ohmico e cioè Ib=(Vbat-Vbeon) / RNB. Questa corrente è entrante in base e la tensione di base è positiva rispetto all'emittore. Se il collettore, tramite resistenza RNC è collegato ad una tensione di un certo valore, positiva rispetto alla massa, si ha un passaggio di corrente, fintanto che esiste "Ib", entrante in collettore e il cui valore viene limitato da RNC...oppure dall'HFE del transistor se "Ib" è insufficiente/troppo piccola...(ricordo che il transistor è un dispositivo comandato in corrente). Nel primo caso il transistor si chiude quanto può (qualche centinaia di millivolt tra collettore ed emittore/massa) e la corrente di collettore è (circa...) data da Ic= ( "V+" - "VCEsat" ) / RNC. Nel secondo caso la corrente dipende dalle "curve" del transistor...c'è insomma un "punto di lavoro" dove, data una certa VCEon, si avra un certo HFE (che lega circa Ib-Ic ...tipo Ic=Ib x HFE) e quindi, noto "Ib", una certa "Ic"...

    Nel secondo caso....idem...solo che la tensione fornita in base è più negativa della massa e la corrente in base è uscente. La tensione applicata in collettore dovrà essere anch'essa più negativa della massa ...e quindi anche la corrente di collettore sara in uscita da quest'ultimo..
    [continua]
    Attached Image
    bat11small.jpg

     
    .
  5. gattmes
     
    .

    User deleted


    ..lasciatemi ora..."ruotare" la parte PNP in modo da avere le tensioni positive in alto, la massa al centro e le negative sotto. Di conseguenza le correnti vanno sempre da sopra a sotto....
    ...convenite con me che il circuito è lo stesso no? Non ho cambiato nessuna connessione valore...ho solo cambiato la grafica...o no? Bene...
    [continua]
    Attached Image
    bat2small.jpg

     
    .
  6. gattmes
     
    .

    User deleted


    ..lasciatemi ora collegare le masse, visto che è lo stesso segnale potenziale..... quindi collego assieme i due emittori. Per il momento lascio scollegata "graficamente" quest'iltima dalla connessione di massa delle batterie..
    ...nuovamente non ho cambiato nulla a livello elettrico...è solo una variante grafica...i 3 circuiti sono sempre la stessa cosa..solo che sono punti di vista differenti...o no?
    Attached Image
    bat3small.jpg

     
    .
  7. gattmes
     
    .

    User deleted


    bene nel circuito di prima passera la corrente nel NPN solo se è fornita la sua polarizzazione di base, cioè se è presente la batteria G1..e questo indipendentemente da cosa succede sullo PNP...e viceversa..
    Supponiam di voler spegnere tutti e due i transistor...basta togliere tutte e due le batterie, ovvero portarle a zero volt/cortocircuitarle..collegare cioè le basi a massa..
    In tal caso si può dire che le due basi, a meno delle resistenze RNB/RPB, sono collegate assieme...sicuramente sono allo stesso potenziale (le due "Ib" sono 0), ovvero non c'è caduta sulle due resistenze di base...
    In ogni caso è lecita la trasformazione della fig seguente nel circuito A, a sinistra.

    Se ora io prendo il punto comune delle resistenze di base e lo collego ad un unico generatore ottengo il circuito di figura B. Lasciando questo generatore a 0V nulla cambia rispetto il circuito di "A".

    Vediamo cosa succede se il generatore assume valori di tensione positivi (maggiori di VBEon..). Questo è raffigurato nella parte C della figura. Per lo NPN si ottiene il pilotaggio come per il circuito originale (quello del primo post)..si avrà quindi una "Ib" entrante in base e una relativa "Ic" in collettore (con tutta la solfa dello HFE, VCEon o VCEsat, ecc.)
    Il PNP vedrà invece un pilotaggio negativo, quindi non assorbirà corrente in base fintanto chè questa tensione "VEB" (notare che ho critto VEB e NON VBE...) non eccede circa 5V, tensione per la quale inizia il breakdown (e come se ci fosse uno zener). Del resto questa tensione è possibile, se il generatore è di valore opportuno, anche se sullo NPN rimangono circa 0,6V di VBE e questo per la presenza della resistenza limitatrice di base...
    In ogni caso il PNP non condurrà corrente di collettore, rimarrà cioè interdetto, sia che la base-emitter si trovi in Bdown o meno, perchè polarizzato al contrario.

    Vediamo cosa succede se il generatore assume valori di negativi. Questo è raffigurato nella parte D della figura. Succede che è il transistor PNP ad essere pilotato (come per il circuito originale del primo post) lo NPN rimane interdetto perche polarizzato al contrario..insomma si invertono i ruoli precedenti.

    Possiamo notare subito una cosa...per valori di tensione del generatore compresi tra VbeonNPN, cioè circa +0,6V, e VbeonPNP, ovvero -0,6V nessuno dei due transistor è pilotato, quindi non si ha passaggio di corrente in nessuno dei 2 collettori. Quindi c'è una zona "morta" di "0,6V" + "-0,6V" = 1,2V picco-picco... In pratica è quello che accade in un classico amplificatore classe B e che determina la cosidetta distorsione d'incrocio (di solito si usa infatti AB, cioè si prepolarizzano in parte i due...finali).

    Possiamo notare anche subito una seconda cosa. Quando RNB svolge il suo compito (Generatore "positivo"- riferirsi a "C" della figura), RPB non è...per così dire...sollecitata..potrebbe anche non esserci (infinito) o esserci un corto (0 ohm) al suo posto e il funzionamento non cambia (beh.. eccetto se il generatore sulle basi supera i 5V..) . Quando invece è RPB a svolgere il suo compito (Generatore "negativo"- riferirsi a "D" della figura) è RNB ad essere superflua.
    Visto allora che le due resistenze non possono lavorare contemporaneamente ma solo una alla volta, possiamo usarne UNA! Così il circuito stavolta lo possiamo modificare come in E, facendo la connessione in comune a valle della resistenza anzichè a monte..in pratica collegando assieme le due basi.
    Si noti che una differenza stavolta c'è. Sebbene per la polarizzazione sia equivalente come appena sopra scritto, tuttavia stavolta la tensione di base del transistor polarizzato al contrario è vincolata dalla tensione di base dell'altro e non dalla tensione del generatore. Cioè quando si pilota lo NPN ,quindi si applica +0,6V circa, lo PNP vede appunto...questa tensione (essendo sia le basi connesse insieme, sia gli emittori), viceversa pilotando il PNP, cioè fornendo circa -0,6V. lo NPN è polarizzato al contrario al massimo con questi -0,6V...La giunzione di base (in pratica è come un diodo) di un transistor limita/protegge , mentre si polarizza, automaticamente l'altra. Si evita quindi di arrivare al breakdown e si risparmia un componente (una resistenza).

    Edited by gattmes - 21/12/2005, 14:20
    Attached Image
    bat4small.jpg

     
    .
  8. ElettroRik
     
    .

    User deleted


    CITAZIONE (gattmes @ 20/12/2005, 12:07)
    ..lasciatemi ora collegare le masse, visto che è lo stesso segnale potenziale..... quindi collego assieme i due emittori. Per il momento lascio scollegata "graficamente" quest'iltima dalla connessione di massa delle batterie..
    ...nuovamente non ho cambiato nulla a livello elettrico...è solo una variante grafica...i 3 circuiti sono sempre la stessa cosa..solo che sono punti di vista differenti...o no?

    Grande Gattmes...
    fin qui vai alla grande.

    Ora ti voglio vedere a spiegare, continuando il ragionamento in cui ti sei infilato, perchè il tutto funziona anche con un segnale in base che è 0 / +12 invece che -6 / +6... e con 0...Vcc e non V+ / Gnd / V- He, he... wink.gif

    OOPS... scusa.... ho postato troppo presto.... comunque mi sei piaciuto... parecchi passaggi, ma... chiarissimi, fin'ora.

    Edited by ElettroRik - 20/12/2005, 13:00
     
    .
  9. gattmes
     
    .

    User deleted


    continuamo (x ElettroRik ho modificato/finito/terminato il post precedente con il circuito "E")...

    Per ora ho fatto una sola modifica reale, quella dell'eliminazione di una resistenza e della connessione assieme delle basi..e ho "unificato" i generatori....che non si può parlare di modifica se dico "è come sel nel circuito originale (quello con le due batterie in base) facessi assumere alle due batterie sempre uguale tensione e uguale polarità"...quindi posso "unificarle" come avevo fatto all'origine con le 4 masse (unificate in 2, ma avrei potuto usarne solo 1a..)....
    ...dicevo una sola modifica reale..le altre sono tutte grafiche...

    ...ne faccio ancora una (grafica)...che ci permette di vedere il circuito di figura "E" in un modo più ...consono...
    ...lo modifico cioè come in F... è sempre lo stesso circuito no? Vi pare più famigliare ora...eh? Vi ricorda qualcosa....
    ...Pensate che rispetto al punto di partenza cambia solo una resistenza/connessione!
    [continua]

    Edited by gattmes - 21/12/2005, 14:23
    Attached Image
    bat5small.jpg

     
    .
  10. gattmes
     
    .

    User deleted


    bene. Allora io sono con i piedi per terra...la terra, cioè la massa!
    Da qui vedo "sopra di me"/"sopra la massa nello schema" le tensioni positive, "molto sotto i miei piedi-sottoterra"/"sotto la massa nello schema" le tensioni negative... (ecco un buon motivo x disegnare bene/con logica le cose...).

    Come diceva un certo Einstein..tutto è relativo e......opla...prendo l'ascensore è vado al piano di sotto....
    Vado quindi giù e mi ritrovo con i piedi su ...."-V"...questo è il mio nuovo pavimento...sopra di me vedo la massa, cioè il mio soffitto...e da una "botola" vedo ancora più su "+V"..
    ...diamo un po di numeri (casomai non ne avessi già dato a sufficienza biggrin.gif ). Questo palazzo è un po vecchio e i vani sono molto grandi e alti...ogni piano è 6 metri...
    Quindi dove ero prima (massa) il "+V" si trovava ad una differenza di altezza (differenza di potenziale) rispetto il pavimento (massa) di 6 metri (volt) .....sopra di me, il "-V" era invece 6 metri/volt sotto di me.....dove sono ora vedo il "+V" 12 metri/volt sopra di me, gli "emittori" 6 metri/volt sopra di me e il "-V" per terra....terra cioè massa...la mia "nuova" massa.

    Quindi il circuito "G" è del tutto nelle stesse condizioni di "F"..solo che lo vediamo da un punto di vista differente, per cui non ci sono più tensioni più basse della massa...negative cioè...ma solo tensioni positive..il nosto punto di vista...di riferimento è ora quello che prima era "-V"...e tutto si è traslato più su....o no?

    Edited by gattmes - 21/12/2005, 14:25
    Attached Image
    bat6small.jpg

     
    .
  11. gattmes
     
    .

    User deleted


    (comincio a sudare.... wacko.gif )..dunque..tornando al punto.... G smile.gif ...
    ..possiamo fare un'altra modifica al generatore/batteria di base....e cioè tenere conto dei sei volt iniziali (dove è ora connesso)..

    Infatti nella fig. G per non far condurre nessun trasistor occorre imporre 0V sul generatore in base, ma essendo questo connesso ad un punto a 6V di potenziale, cioò significa che bisogna "tenere" le due basi a 6V rispetto a massa (quindi esattamente a meta della tensione in alto di12V).

    Per far condurre lo NPN occorre invece imporre una tensione sempre di 0,6V sul generatore che, essendo questo sempre connesso ad un punto a 6V, significa portare le due basi a "6" +" +0,6" =6,6V circa. Per far condurre lo PNP bisognerà imporre
    "-0,6V" sul generatore, che essendo connesso al famoso 6V, signica portare le basi a 5,4V circa (6-0,6)

    ...quindi possiamo passare allo schema H....non cambia niente ho solo aggiunto/meglio visualizzato la batteria da 6V.

    Se ci ricordiamo di "settare" opportunamente il generatore in base...possiamo inglobare questa nuova batteria e passare allo schema K...ricordando di fornire tensioni inferiori a 5,4V per far condurre il PNP (si, anche inferiori, tanto c'è la resistenza di base che limita), maggiori di 5,4 e minori di 6,6V per non far condurre nessun transistor (es 5,6...5,8...6,4, ecc.) ed infine maggiori di 6,6V per far condurre lo NPN

    Bene il circuito in ingresso è ora identico al classico totem-pole..possiamo applicare un generatore onda quadra 0-12V....quando è 0 è pilotato il PNP, quando 12 lo NPN..
    L'uscita e i modi di conduzione sono invece ancora differenti...
    Notare infatti che è sempre presente la "battteria "6V" in uscita sugli emittori...che ora andremo a togliere...
    [continua]

    Edited by gattmes - 21/12/2005, 14:28
    Attached Image
    bat7small.jpg

     
    .
  12. gattmes
     
    .

    User deleted


    ...supponiamo di introdurre una resistenza tra i due emittori e la batteria 6V in uscita. Questo è evidenziato nello schema J. Non pilotando il transistors (6.6V>generatore>5,4V) non cambia nulla...

    Pilotando i transistor invece gli emittori si ..."muoveranno" rispetto il 6V esterno di riferimento. Ciò a causa della corrente, uscente dal nodo comune verso la resistenza se conduce lo NPN..entrante se conduce il PNP. Tale corrente provoca una caduta sulla resistenza che si va a sommare (o sottrarsi) al 6V di uscita. Ovviamente più è alta questa resistenza maggiore è la caduta. Tuttavia anche sulla resistenza relativa di collettore avviene una caduta, va da se che se su questa non può cadere una tensione maggiore di quella sulla nuova resistenza...perchè il transistor non è un generatore: ad esempio se le resistenze sono uguali, cioè sono uguali le cadute, non si può avere più di 3V di caduta su ognuna.
    Infatti supponendo in conduzione lo NPN, partendo da 12 nel "limite" citato si hanno 9V sul collettore (3V di caduta) e altrettanti sull'emittore, essendo 6V la batteria in uscita e 3V la caduta sulla resistenza...che va a sommarsi a questa portando gli emittori a 9V...ovvero la VCE è uguale a 0V. In pratica questo è impossibile/teorico (VCE non scende mai a 0V..con corrente transitante) e quindi si potranno avere un po meno di 3V di caduta (NB x i precisini ..ho trascurato le Ib e le ICB0 IEC0 et simila...moooolto piccole).
    Se invece la resistenza di collettore diminuisce (e/o quella comune in uscita aumenta), sono possibili più "cadute" su quella comune in uscita..tornando all'esempio teorico di prima se RNC = 1/10 di Rout...si avra VRNC= 1/10 di VRout, cioè il caso limite è circa 0,5V su RNC, 5V su Rout e circa 0,5 su VCEsat..totale 6V appunto, che è la differenza di potenziale tra +V=12V e 6V in uscita (12-6=6)
    L'esempio è meglio spiegato in fig L

    Ovviamente lo stesso accade con il PNP solo che le cose si invertono...tornando all'ultimo esempio si avrebbe 0,5V su RPC (quindi il collettore si trova 0,5V sopra la massa)..sempre 0,5Vcesat (quindi l'emittore si trova a 1V)

    C'è da notare un particolare: se la tensione di emittore si muove dai 6V della "batteria" in uscita, si muove di conseguenza anche quella di base che, quando il transistor conduce, si trova sempre 0,6V sopra (conduce NPN) o sotto (conduce PNP) gli emittori. Da notare anche che tanto più sale (o scende) la tensione sull'emittore, tanto minore sarà la caduta sulla resistenza di base (a parità di tensione del generatore qui connesso) e di conseguenza la corrente "Ib" e quindi la "Ic" d'uscita.

    [continua]

    Edited by gattmes - 21/12/2005, 14:33
    Attached Image
    bat8small.jpg

     
    .
  13. gattmes
     
    .

    User deleted


    Continuando nel ragionamento di prima eliminiamo completamente le resistenze di collettore, lasciando quella comune in uscita. Si ottiene il circuito di fig M.
    Non c'è nessuna variazione, eccezion fatta che ,se "Ic" (quindi Ib) lo permette, possiamo avere la massima escursione sulla resistenza in uscita..recuperando totalmente quello che cadeva sulla resistenza di collettore (in pratica, come avvenuto in base, abbiamo spostato qui e unificato quelle di collettore...). Bene.

    Passsiamo ora alla successiva fig N, dove è evidenziata la batteria in uscita. Supponiamo che questa sia "variabile". Supponiamo di impostarla a 0 (rispetto a massa)...in pratica di cortocircuitarla. Cosa succede?
    Stavolta i transistor non condurranno se il generatore di pilotaggio è circa 0V (invece di 5,4...6,6V) Questo perche il "riferimento in uscita non è più 6V (da cui 5,4...6,6V aggiungendo +-0,6V) ma 0V. Per far condurre PNP bisognerebbe portare le basi in negativo a -0,6V...e non si può perchè abbiamo supposto un generatore di pilotaggio da 0 a 12V. Per far condurre lo NPN è invece sufficiente a salire sopra 0,6V.
    Portandosi ad esempio a 12V si avrà il massimo pilotaggio e la massima tensione di uscita. Questa dipende, oltre a quanto detto nei post di prima, a quanto si riesce a portare la base...infatti su RNB cade qualcosa..che dipende da IB..quindi maggiore è il guadagno/HFE/Beta del transistor minore sara la IB necessaria, minore la caduta su quest'ultima e maggiore la tensione sulle basi e quindi sugli emittori/uscita. (0,6V di differenza).

    Vediamo ora il caso P. Adesso il riferimento in uscita è 12V (in pratica un corto con +V). Stavolta i transistor non condurranno se il generatore di pilotaggio è 12V..per la precisione sopra 11,4V. Infatti il "riferimento in uscita è ora 12V. Per far condurre NPN bisognerebbe portare le basi a 12,6V.....e non si può perchè abbiamo supposto un generatore di pilotaggio da 0 a 12V. Per far condurre il PNP è invece sufficiente scendere sotto di 0,6V, ovvero sotto gli 11,4V

    Abbiamo visto una cosa importante: variando l'entità del generatore in uscita varia il livello per cui i transistor NPN o PNP entrano in conduzione.
    Gli emittori tenderanno comunque a portarsi sempre (se c'è la resistenza di uscita ovviamente) al valore delle basi a meno di 0,6V..valore sotto il quale il transistor che stava conducendo si "spegne".

    Se invece di un generatore fisso colleghiamo un condensatore scarico, avremo "inizialmente" la situazione della figura N. Con 0V di pilotaggio i transistor non conducono, con 12V di pilotaggio conduce lo NPN che inizia a caricare il condensatore. Si arriverà quindi vicini alla situazione P quando il condensatore è carico...e tra l'altro, avendo 12V di pilotaggio...ci si fermera intorno agli 11,4V..cioè quando non si potrà più garantire al transistor NPN il pilotaggio in base.

    Imponendo ora 0V di pilotaggio si partirà da una situazione simile alla P per portarsi verso la N...il PNP entra in conduzione e scarica il condensatore.....e questo fino ad un residuo di 0,6V sotto il quale non può esserci il pilotaggio del PNP

    La resistenza Rout, insieme a RB (e all'impedenza d'uscita del generatore di pilotaggio, limitano la corrente in uscita...

    Edited by gattmes - 21/12/2005, 14:38
    Attached Image
    bat9small.jpg

     
    .
  14. brunovr
     
    .

    User deleted


    caro gattmes
    COMPLIMENTONI!
    x ora posso solo leggerti, sono superimpegnato !
    a presto
     
    .
  15.  
    .
    Avatar

    www.energeticambiente.it

    Group
    Member
    Posts
    3,076
    Location
    Dimensione 4.7 Gruppo:Moderatore

    Status
    Offline
    Wè,gattmes,mittikoo! Avrai fatto una faticaccia nelle descrizioni di polarizzazione,ottimo lavoro,e ottime spiegazioni! Tra le tante cose,ritieni che i mosfet abbiano in uscita un'onda perfettamente quadra(o rettangolare),o tendono a 'tondeggiare' l'onda,visto e considerato che il condensatore che piloterà i gate tende a arrotondare le onde quadre? P.S. Hai presente gli ampli di BF? applichi segnali a onda quadra,e fuoriesce un segnale quasi sinusoidale....
     
    .
52 replies since 10/12/2005, 14:56   7001 views
  Share  
.