MOSFET voorversterker

Ik heb de volgende opdracht waar ik niet uit kom:

u beschikt over de standaard set met componenten, assortiment C-tjes enweerstanden, en halfgeleiders zoals de BS170 (K=0.8) BC547 BC549 TIP 32,2SC3940, BSC027N04LS (K=zelf uitrekenen) en BSS296 (K= 0.8) aan transistoren, het is niet toegestaan om geintegreerde schakelingen te gebruiken.

1. Teken het schema van de door u bedachte oplossing.
2. Bepaal de gelijkstroom- en gelijkspanningsinstellingen van de schakeling.
3. Bepaal, indien nodig, het kleinsignaal vervangschema.
4. Bepaal de in- en uitgangsimpedantie en bereken de versterking.
5. Simuleer de schakeling
6. Vergelijk uw berekeningen en de simulatie, analyseer de eventuele afwijkingen.

Een oscilloscoop heeft een voorversterker nodig.
Ingangsimpedantie moet 1M ohm , van uw schakeling, zijn.
De ingangsimpedantie van de oscilloscoop (Z ingang) is laag te noemen namelijk 10 k ohm. De Z-ingang wordt gebruikt om de lichtintensiteit, van het weergegeven signaal op de scoop, te regelen. De stuurspanning op de Z-ingang mag maximaal 5 volt zijn.

---
Aangezien de ingangsimpedantie hoog,1M ohm is zal ik een van de mosfets nodig hebben. Ik begrijp ongeveer hoe je deze instelt maar zou niet weten hoe je dit doet vanuit de ingangsimpedantie en uit.

blackdog

Honourable Member

Hi brs1999 :-)

Als eerste op wat voor school zit je en welke opleiding volg je?

Met de onderdelen die je hier weergeeft kan je wel wat maken met een hoge ingangs impedantie.
Maar met die MOSFets in je lijstje is dat wel wat lastig, die zijn voor deze toepassing niet echt geschikt.
Kan het? ja

Ik zie bij de eisen geen capaciteit aan de ingangs staan, deze is meestal ook van belang bij meetversterkers.
De MOSFets van jouw lijstje hebben een grote ingangs capaciteit en daardoor minder geschikt, zie ze maar als schakelfets.
Ingangs versterkers gebruiken b.v. de BF245 a,b,c Series of b.v. een J310.
De BC547, BC549 en de 2SC3940 hebben voldoende bandbreedte om aan je 5MHZ te komen.

Groet,
Bram

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
big_fat_mama

Zie Paulinha_B

@T/S: welkom alhier, en gefeliciteerd met uw verzorgde taalgebruik!

Mij lijkt het vreemd dat de BC54x-familie voldoende bandbreedte zou hebben, maar collega @blackdog weet gewoonlijk goed wat hij vertelt dus het zal dan wel.

Staar u niet blind op die FETs, die hebben dan wel een hoge ingangsimpedantie maar die kan ook op andere manieren gerealiseerd worden. Bv. een BC54x als emittervolger, of indien nodig zelfs twee achter elkaar. Er zijn ook manieren om de ingangsimpedantie op te krikken, van sommige transistortrappen, met een soort terugkoppelingsweerstand. Het fijne daarvan ontgaat me nu even.

Vreemd vind ik dat er in de opgave niet wordt gesteld hoeveel de versterkingsfactor moet zijn, voor een (voor)versterker is dat toch een primaire parameter. En zoals @blackdog reeds stelde is het ook vreemd dat er niet over ingangscapaciteit wordt gesproken. Maar misschien wilde men de opdracht niet al te complex maken.

En staar u ook niet blind op de impedanties. Het kan nooit kwaad als de ingangsimpedantie hoger is dan gevraagd, en omgekeerd voor de uitgangsimpedantie. Dus teken een schema, dimensioneer de weerstanden en capaciteiten, en kijk of de gevraagde impedanties min of meer worden gehaald. Indien ja: alles kits. Indien bijna: kijken of er wat te tweaken valt. Indien niet: ander schema bedenken.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

@blackdog elektrotechniek aan de HvA. Dat de MOSfets niet ideaal zijn is niet erg, er is eerder duidelijk gehint dat bij een grote ingangsimpedantie een MOSfet gebruikt moet worden ipv een BJT. Hoe zou dit mogelijk zijn? Ik ben nu een aantal dingen te proberen in LTspice, zie bijlage. hoe bepaal ik hier Rs en c1,(c2 en c3 weet ik ook niet zeker)?

@big_fat_mama allereerst, bijzondere gebruikersnaam, ik denk dat men de opdracht inderdaad niet te complex wilde maken.

Gaq ik uberhaupt in de goede richting op dit moment?

big_fat_mama

Zie Paulinha_B

Of je op de goede weg zit, daar durf ik me niet over uit te spreken, maar toch al wat bedenkingen:

* de ingangsspanning kan 5 volt bedragen - dan kan de voedingsspanning maar best flink hoger zijn, 12V= lijkt me een minimum;
(maar het is me niet helemaal duidelijk of de voorversterker nu deel uitmaakt van de scoop dan wel een doosje ervoor moet worden; in het ene geval is 5V de ingangsspanning, in het andere geval de uitgangsspanning. En er mocht wel eens bijgezegd worden of dit 5V effectief is dan wel 5V top-top, dat scheelt nogal wat)

* C1 zou ik compleet weglaten, die kan goed zijn om het onderste uit de kan te halen kwa versterking, maar zal de frekwentiekarakteristiek scheeftrekken en dat lijkt me hier veel belangrijker;

* de ingangsimpedantie wordt goeddeels bepaald door de beide weerstanden van 2M, signaalsgewijs staan die parallel; niets let u om die nog wat groter te kiezen, om toch zeker de gevraagde ingangsimpedantie te realiseren.

Voor een diepergaand (diepgaander?) antwoord kijk ik graag naar meer bevoegde collega's alhier - meetversterkers zijn een specialisme, en niet het mijne.

nb mijn alias alhier vond inspiratie in het "Mammy"-archetype, bijzonder zoals in "Gone with the wind". In het ware leven ben ik niet zwart en niet vrouwelijk (nuja) en iets minder dik :)

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op 16 april 2020 17:16:57 (15%)

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

moet er wel versterkt worden? kan bedoeling zijn van een impedantiebuffer. Hoogohmig naar laagohmig..

Max ingangsspanning, S/N ratio zijn ook niet opgeven..

Dan lijkt een emittorvolger (of twee achter elkaar)de klus te kunnen klaren..

BD.. uiteraard heeft de ingangscapaciteit een invloed. Je moet er vanuitgaan dat die bij de max ingangsfrequentie geen storende invloed heeft, dus Xc nog ver boven 1 Mohm zit.

5v moet de effectieve uitgangsspanning zijn. ingangs capaciteit is 10uF. heb nu C1 er uit gegooid, nog steeds geen idee hoe ik de andere onderdelen moet berekenen

Ik heb precies hetzelfde probleem. ;)

Sine

Moderator

Op 16 april 2020 18:29:34 schreef brs1999:
5v moet de effectieve uitgangsspanning zijn.

Dan voorzie ik een probleem met je voeding?

Hoeveel Vpp is 5Veff ?