La simulación salió mal

V1 en su circuito de empuje debe estar en un rango de 0V a +15 voltios (15 Vp-p) para impulsar adecuadamente el par de empujar-tirar. Estos están configurados como seguidores emisores y probablemente solo los esté conduciendo en este momento con una onda cuadrada de 5 Vp-p, por lo que solo verá que alrededor de -3 voltios provienen de la bomba de carga.

Con solo el Q1 utilizado, lo ha conectado como un emisor común y, por lo tanto, el voltaje del colector se moverá casi de 0 voltios a +15 voltios.

Hay muchos factores que afectan la eficiencia y la regulación de la carga en el Doblador de voltaje Dickson, invirtiendo o no.

Esto incluye la impedancia de;

1. suministro, (batería ESR)
2. diodos en conducción (ESR) y modo inverso (Cjcn)
3. Zout del seguidor de emisor que es Rb / hFE. o RdsOn de CMOS
4. frecuencia de conmutación del controlador

5. controlador de reloj Zout (25 ~ 50 típ. para [email protected] a 74HC a 5V)

   • El criterio de preocupación aquí fue% de regulación de carga.
     • es decir, % de caída excesiva de voltaje con la carga R.
     • 10% máx. El error de carga se considera máximo, mientras que 2% es bueno.

Entonces, cómo elegir los parámetros óptimos.

Qué no hacer

• Conduzca los resultados demasiado difíciles de la Q en las pérdidas de I²Rce
• Conduzca la base con un Rb demasiado bajo y picos de corriente excesivos y amp; EMI.
• Use mayúsculas con un ESR excesivo y un valor de ESR * C demasiado grande en comparación con 1 / f.
  • Las tapas deben ser ESR * C < < 1us
  • la carga R * C debe ser 10 * 1 / f para ondulación baja.
  • por lo tanto, ESR o Zout of Dickson Doubler deben ser < 10% de la carga R

Entonces, ¿qué es el Zout de Doubler?

• primero, si conoce la carga R o la corriente, entonces R quiere un Zout = < 10% o cargar R

  • muchos factores, pero una aproximación simple es la impedancia de los dos salidas Shunt Caps \ $ Zc = 2 * {\ frac {1} {2 \ pi fC}} \ $
  • entonces, si Zc < = 10% de la Carga R entonces
  • \ $ Zc = \ frac {1} {\ pi * f * C} \ < = 10R_L \ $
  • los mejores chips Dickson IC CMOS pueden suministrar 150 mA típ. utilizando 0.1uF

  • 1a marca Rb para bipolares 3% a 30% de la carga R afecta a Zout y a la regulación y eficiencia de la carga.

      

    • Sugiero que Rb = 10% de carga usando hFe de 100 min.
      

  • luego \ $ f = \ frac {10 \ pi \ R_L} {C} \ $

  • por ejemplo 10V sin carga, espere 1V a -9V

  • por lo tanto, una caída del 10% con la corriente máxima de carga Vout a -8.1V hacia fuera
  • Carga = 600, f = 100 kHz, C = 1 uF ESR < 70 Ohms o ...
  • Carga = 600, f = 1.0 Mhz, C = 0.1uF ESR < 70 Ohms

  

Debido a todas las pérdidas, no espere más del 10% de eficiencia y compare con los IC comerciales. Estos están diseñados para una baja corriente debido a las pérdidas por transferencia de carga.

     

Java Simulator

Primero, eso no es un "inversor". Es una bomba de carga, que en este caso está generando un voltaje negativo.

El primer circuito funcionó exactamente como se esperaba. El seguidor de doble emisor da más impulso a la señal, pero pierde aproximadamente 1.4 V de amplitud debido a las caídas B-E de los dos transistores. Los dos diodos Schottky consumirán otros 700 mV más o menos entre ellos. Si la fuente de voltaje está generando una onda cuadrada de 0-5 V, entonces se espera una salida de 3 V.

La idea básica de aumentar la capacidad actual con el seguidor de doble emisor es una buena idea. Sin embargo, si desea un voltaje de salida negativo mayor, debe darle una onda cuadrada de mayor amplitud como entrada.

Su segundo circuito crea un nivel de control más alto porque Q1 se usa para amplificar el voltaje de la señal. Sin embargo, la unidad de salida resultante será más débil debido a que la salida Q1 tiene una impedancia más alta.

Para obtener el mejor resultado, combina los dos. Mantenga los seguidores emisores del primer circuito, pero condúzcalos con la salida de Q1 del segundo circuito. Conecte las dos bases del seguidor del emisor directamente y a la salida del amplificador Q1. Eso debería darte un valor de -12 V o más, pero con una mejor unidad.

Para una mejor conducción, use una onda cuadrada de mayor frecuencia. 1 kHz es muy lento para una bomba de carga. A menudo ejecuto cargas bombas desde una salida de reloj de repuesto de un microcontrolador que es de 1 MHz o más.

La configuración del búfer push-pull es correcta, pero V1 y V2 deberían tener magnitudes iguales.

Por lo que puedo ver, parece haber un problema con la posición de sus transistores PNP y NPN. Invierta sus posiciones, es decir, coloque la NPN entre el punto común y el suelo; y el PNP entre el punto común y el punto + 15V. Su circuito hace que los transistores no se enciendan completamente. Puede ser la razón por la que el voltaje en la salida no está cerca del valor de onda cuadrada de entrada. Invertirlos les permitirá estar completamente encendidos / apagados y aumentará la magnitud del voltaje de salida.

También obtendrá menos voltaje del deseado debido a la caída de tensión directa del diodo, aunque esta diferencia será de alrededor de 0,5 V.

Por favor, cuéntenos sus resultados después del cambio sugerido.

Actualizar: Después de algunos comentarios y algunos simulando por mi parte, me gustaría informar a los espectadores que mi solución es incorrecta y que la configuración original de PNP y NPN es la correcta. Invertirlos como sugerí anteriormente no hace que el circuito funcione como debería.