análisis estático del regulador actual

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Estoy tratando de hacer (y tratar de aprender algo mejor) sobre un regulador actual simple. Necesito hacer un análisis estático completo antes de comenzar con la frecuencia uno. Pero tengo algunos pensamientos sobre cómo la corriente de base introducirá errores y cómo una resistencia de serie a la base lo hará variar.

El circuito es este (ya disponible en la web, pero con descripciones bastante tontas ...). Los valores no son muy significativos, porque todavía estoy en cálculos literales.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Aquí tengo algunos problemas para extrapolar todas las ecuaciones de Kirchoff para analizar todos los parámetros (los estáticos) y cómo Rb influirá en el circuito.

Por ejemplo, encuentro esto:

Ib = Vbe / (Rb-Rs) - Rs * Id / (Rb-Rs)

donde Id es la corriente que fluye a través del MOS M1.

Pero desde aquí reconozco que Id = Vbe / Rs si descuidamos la corriente base.

¿Cómo puedo dar algún significado a la ecuación Ib, si es correcta? ¿Debo arreglar la corriente de drenaje y luego hacer el análisis? Por supuesto, si sustituyo el Id con Vbe / Rs, Ib será 0, por lo que la ecuación parece ser correcta. Pero, ¿cómo considerar la identificación con la contribución base? ¿Alguna ayuda de donde empezar?

    
pregunta thexeno

2 respuestas

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Realmente se pueden escribir muchas ecuaciones para un circuito.

Para la base de Q1, podemos escribir las ecuaciones a continuación, es un poco diferente a la suya:

$$ V_ {be} = (I_ {D} -I_ {B}) R_ {s} -I_ {B} R_ {b} \ quad (1) \\ I_ {D} = \ frac {V_ {be} + I_ {B} (R_ {b} + R_ {s})} {R_ {s}} = \ frac {V_ {be}} {R_ {s}} + I_ {B} (\ frac {R_ {b}} {R_ {s}} + 1) \ quad (2) \\ I_ {B} = ((I_ {D} -I_ {B}) R_ {s} -V_ {be}) / R_ {b} \ quad (3) $$

Para M1 podemos escribir, supongamos que M1 funciona en una región saturada

$$ V_ {GS} = V_ {2} -I_ {B} \ beta R- (I_ {D} -I_ {B}) R_ {s} > V_ {TN} \ quad (4) \\ I_ {D} = K_ {n} (V_ {GS} -V_ {TN}) ^ {2} \ quad (5) \\ V_ {1} -V_ {D1} - (V_ {be} + I_ {B} R_ {b}) > V_ {GS} - V_ {TN} \ quad (6) $$

Sustituya (3) en (4), luego diferenciarlo por \ $ I_ {D} \ $, \ $ R_ {b} \ $ puede reducir la tasa de cambio de \ $ V_ {GS} \ $ causada por \ $ I_ {D} \ $ cambio.

$$ \ frac {dV_ {GS}} {dI_ {D}} = \ frac {R_ {s} ^ 2-RR_ {s} \ beta} {R_ {b}} - R_ {s} $$

¡Entonces puedes hacer más análisis basados en estas ecuaciones, es un trabajo realmente tedioso! Si realmente quiere saber cómo afectará el cambio de un componente al comportamiento de su circuito, puede solicitar ayuda de simuladores, como el análisis de sensibilidad en PSpice.

    
respondido por el diverger
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Comenzaría suponiendo que Rb es significativamente mayor que Rs, entonces puede suponer que la tensión de la fuente se debe en su mayoría a la corriente de la fuente y Rs.

A continuación, sugiero que el BJT comience a conducir cuando el voltaje de la base (aproximación del voltaje de la fuente) esté a aproximadamente 0.6 voltios. ¿Cuándo comienza a ocurrir esto? Cuando Is * Rs es de 0,6 voltios.

Luego tiene una retroalimentación negativa: tan pronto como el BJT comienza a conducir de manera significativa, reduce el voltaje de la compuerta y, por lo tanto, reduce la corriente de la fuente, lo que a su vez significa que el BJT dejará de conducir.

Puedes aplicar tantas fórmulas como desees, pero el punto exacto en el que BJT y MOSFET se establecen para un equilibrio pacífico no es tan fácil de predecir a menos que hagas un montón de cálculos y pregunto: ¿vale la pena?

Si desea una fuente actual que sea predecible, compile una alrededor de un amplificador operacional.

    
respondido por el Andy aka

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