JFET Common Source Versterker theorie

Wat is een Q-punt en ten opzichte waarvan ligt deze in het midden?

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op woensdag 2 april 2008 15:56:15 (11%)]

Q-punt = het instelpunt van de versterker om een maximale zwaai te bekomen van een AC-signaal.
En meestal is dit het midden van de transconductantiecurve.

Ok, als je die curve hebt, weet je de stroom toch? En daarmee Ugs.

Dat dacht ik dus ook, maar toch komt de curve niet overeen met wat ik verwacht, en zelfs grote afwijking! De drainstroom zou volgens multisim rond e 1,7 mA moeten liggen terwijl de curve 4.94 mA aangeeft. Ik moet er wel bij vertellen dat ik gebruik maken van een Excel bestandje van de docent om de curve automatisch te plotten.

Maar het probleem blijft hetzelfde, wanneer we de belastingslijn tekenen gaan we uit van een perfect ingestelde versterker. Wat als dit niet zo is? Wat als je gegevens enkel de weerstanden en de VGS(off) en IDSS zijn? Kan je dan nog steeds de DC-eigenschappen zoals Vs en Vd bepalen, zonder curve?

[Bericht gewijzigd door Devil103 op woensdag 2 april 2008 17:14:16 (28%)]

excelbestand docent ... daar zit het probleem. pak het spice model eens en laat een deftige simulator eens de curve plotten ....

Toch ben jer met een simulator niet helemaal, iedere fet zelfs uit een batch heeft zijn/haar eigen instelling. De spreiding bij die dingen is gewoon te groot.

Misschien heb je hier wat aan:

http://www.qrp.pops.net/fetbias.asp

PS
Heb je wel rekening gehouden met de spanningsval over de source weerstand?

Enige suggesties voor die deftige simulator of hoe ik die curve kan plotten met Multisim (ik weet het, verschrikkelijk programma als het op analyses aankomt )

Op 2 april 2008 17:24:53 schreef Rd12tf:
Toch ben jer met een simulator niet helemaal, iedere fet zelfs uit een batch heeft zijn/haar eigen instelling. De spreiding bij die dingen is gewoon te groot.

Misschien heb je hier wat aan:

http://www.qrp.pops.net/fetbias.asp

PS
Heb je wel rekening gehouden met de spanningsval over de source weerstand?

volledig accoord. maar in TS geval ; hij vergelijkt de simulator uitdraai tegen 'een excel bestand van de docent'
heel waarschijnlijk is de curve die de simulator gebruikt compleet anders dan wat de excel spreadsheet genereert.

dus om te beginnen : haal de curve uit de simulator.
en gebruik die in je manuele berekeneingen. zo kun je kijken of je werkwijze juist is.

het eenvoudigste is multisim de curve eens laten plotten.

zet een zaagtand op de gate. en plot Vg tegn Id

Ik hoop alleen dat TS die excel sheet wegsmijt als hij/zij echt eens iets (nuttigs) met fet's wil doen ...

Ik ben wel akkoord met het principe: "iedere fet is anders", en ik ken een manier om de karakteristieken van een FET te bepalen mbh een potentionmeter, wat metingen, en een paar losse berekeningen. Maar ik denk niet dat deze methode erg correct is. Er wordt namelijk een potentiometer aangesloten op de source, deze fungeert eerst als kortsluiting om IDSS te bepalen, daarna verhogen we de weerstand tot Ids = IDSS/2, VGS(off) is dan VGS op dat punt vermenigvuldigt met 3,4

Ik ga onmiddelijk het principe van die zaagtand is proberen, heb je daar een voorbeeldje van of wat extra uitleg? Die methode voor de karakteristieken te bepalen ken ik nog niet en is die wel uit te voeren in de multisim simulator?
Dit zou natuurlijk ideaal zijn om die curve te gebruiken in mijn berekeningen.

EDIT:
@Rd12tf
Ik zou graag de Excelsheet wegsmijten Maar ik zou ik ook graag een correcte manier vinden om die dingen te berekenen/voorspellen met de beperkte gegevens. En in praktica zou ik gebruik maken van bovenvermelde methode(s) om de karakteristieken van de FET waarmee ik werk te bepalen.
Nu gaat het mij enkele om het theoretische gedeelte (het moet ook gebeuren nietwaar?)

Plaatje van bovenstaande

Potmeter alleen aangesloten op de source?
Laat eens een plaatje zien!

Zolang je geen goede karakteristiek van een fet maakt/hebt heb je altijd 'beperkte gegevens', dat is nu eenmaal het aard van het beest.

/e
OK, waarom niet de potmeter aan de gate, source aan massa?
Hoef je alleen maar te zorgen dat de spanning op de gate negatief kan worden ...
Toch is die methode die jij aangeeft best gebruikelijk!

Upinch-off kan je meten door de gate weerstand te vervangen door een elco (10µF) en daarover de spanning meten met Ug=0.

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op woensdag 2 april 2008 18:19:59 (13%)]

U1 bij een Amperemeter kost je ook bonus punten

@shiptronic Gelukkig dan dat het niet een afbeeldingkje van mij is maar uit de cursus van de docent Ik denk trouwens dat U1 staat voor unit1 en niet spanning, aangezien spanning in Multisim wordt aangeduid met een V (amerikaans programma)

@all
Goed, ik wil gerust aannemen dat het Excelbestand op niks trekt en dat iedere FET anders is. Zoals ik zei, in praktische opstellingen zou ik zelf de individuele FET karakteristieken meten. Kent er iemand een manier om met Multisim de curve te tekenen? (of misschien met een scoop op xy mode?)

Ik ga nu nog eens proberen met de manier van het plaatje om de karakteristieken te bepalen en zelf de curve te tekenen en daarna op de manier van Rd12tf.

Zo zou ik dat doen in SWIII:

http://www.uploadarchief.net/files/download/fetsweep.jpg

Maar SWIII is geen MultiCrap.

/e
Fets zijn eigenlijk net vrouwen; je moet ze liefdevol en met respect bejegenen ... Iedere fet is weer anders ...

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op woensdag 2 april 2008 19:05:52 (33%)]

voila. das zoals het hoort.
je laat v2 een zwaai doen en je plot spanning v2 tegen stroom door drain.
zelfde moet te doen zijn in multisim

[Bericht gewijzigd door Henry S. op woensdag 2 april 2008 19:27:59 (55%)]

Goed, stel ik heb nu een correcte karakteristiek bepaald met de eerste methode en specifiek voor deze JFET (IDSS = 7,063 mA en Vgs(off) = -2,356 V)

En nu wil ik de sourcespanning en de drainspanning bepalen zonder Vgs te kennen?

Ik ga het trouwens direct is proberen te plotten in Multisim ook, dit is nog semiberekend met mijn manier en dan geplot in Excel. Normaal moet het dezelfde curve geven.

/e
Ik vergeet er altijd bij te vermelden dat Multisim verschrikkelijk moeilijk doet over plotten van spanning vs stroom. Er moet zelfs meestal gebruik worden gemaakt van een 'nulvoltbatterij' (=DC bron met 0V) om de stroom te kunnen meten.

[Bericht gewijzigd door Devil103 op woensdag 2 april 2008 19:18:19 (23%)]

Dat gaat niet zonder de stroom te kennen, en dat is flauw want dan weet je Us ook ... Weet je Us dan weet je ook Ug

/e
Aan de andere kant weet je Rs, en met die Excelsheet van Mr. Le Raar vindt je dan vast wel een bijbehorende Id=Is!

PS
Zou je mij (en Free_electron) een plezier willen doen?
Als je klaar bent met je studie ... Je punt van je schoen op "daar waar de zon nooit schijnt" willen richten van Mr. Le Raar en eens flink uit halen?

Ok, man is van de oude garde!

Hoe zou jij bij deze schakeling dan de Sourcespanning en Drainspanning bepalen?

De gate zal steeds 0 V zijn, en Vgs = Vg - Vs, maar Vs is onbekend.
Vs = Id * Rs, maar Id is onbekend
Vd = Vdd - (Rd * Id)

En alleen IDSS, de curve en VGS(off) heb ik beschikbaar als gegevens.

/e
Als het een troost kan zijn, Le Raar is van de oude garde en houdt van zulke leuke moeilijke opdrachtjes eerst volledig theoretisch te laten uitwerken. Terwijl zijn opdrachten niet echt overeenkomen met de kennis die wordt aangeleerd in het handboek, de opdrachten gaan altijd net een staptje verder. Ik vind het handoek (Electronic Devices, Floyd) wel goed enz, maar het gaat teveel uit van het ideale geval waar alle gegevens beschikbaar zijn.

Tweede, ik heb de laatste uren er toch al veel over bijgeleerd, dus hopelijk is het een troost

Je bent in ieder geval niet laks! En dat is goed.
Het heeft toch iets van doen met dat Q punt ... Dat is je basis om verder te gaan.

Bepaal het Q punt eens met de karakteristiek.
Denk erom dat het gevonden punt bepaald is met Us=0, zonder Rs dus.

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op woensdag 2 april 2008 19:40:49 (31%)]

Als ik het Q-punt nu opnieuw plot in Excel en ik houd rekening met Rs, met de waarden die ik hierboven heb vermeld bekom ik voor Id = 1,77 mA, Vg = 0 V, Vd = 9,159 V en een Vs = 1,204 V.

Wat toch aardig overeenkomt met wat ik verwachtte van de simulatie. Ik vind het wel bizar dat de berekeningen niet kunnen gebeuren zonder de curve, aangezien in de cursus te gewenste uitkomsten meestal in volgorde staan
(in dit geval Vg, Vs, Vd en dan Id bepalen door Vs / Rs) maar op deze manier gaat het ook.

Ok, dus het klopt al beter. Toch wel slim van Le Raar, hij toont aan dat je zonder karakteristiek niets begint met een fet ...

Even de weg andersom benaderen, kan je de fet versterker nu ook van scrap ontwerpen cq berekenen? Uitgaande (wederom) van de karakteristiek?

cq? Is dit de spanningsverterking? Of nog iets anders?

cq = casu quo = in welk geval ...
Ik moet niet van die barbaarse termen gebruiken ...

[Bericht gewijzigd door Rd12tf op woensdag 2 april 2008 20:27:16 (47%)]

Nog één van de beperkingen van het boek (vind ik), er staan nooit oefeningen in om schakelingen te ontwerpen. Met wat gepruts en veel rekenwerk denk ik wel dat ik het zou kunnen.

Als je toevallig één en ander kan aanraden van lectuur of bv. websites met oefening, ik hoor het graag.