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Polarizzazzione di un FET

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[11] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto Utentenikolatesla » 8 apr 2010, 10:52

A ok, grazie!
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[12] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 8 apr 2010, 18:03

nikolatesla ha scritto:Cavolo, pensavo che cercare di mettere "tutto a metà" fosse una cosa prettamente scolastica (anche la considerazione empirica Vsource o Vemettittore pari a Vcc o Vdd/10 funziona)... cioè è utile solo quando ti serve tanta dinamica e poca qualità.

Non ho messo tutto a meta`: il progetto e` basato sul transistore A, e anche li` la scelta del bias point non e` univoca.
Sul source del jfet e` risultata una tensione di circa un decimo dell'alimentazione, ma e` un risultato calcolato. Quasi tutte le formule empiriche hanno dietro dei calcoli di progetto, e visto che spesso vengono sempre simili, si crea una regola pratica che in casi normali fa risparmiare tempo (e in casi non normali fa fare errori).
nikolatesla ha scritto:A= gmRd / (1+gmRs1)
E' la formula di guadagno di un sistema a retroazione negativa, vero?

Si`, proprio lei. Lo si vede bene dal denominatore: una struttura del tipo 1+ un guadagno per una funzione "passiva" e` la firma della retroazione. Poi al numeratore c'e` anche di nuovo il guadagno, e questa e` proprio la classica \frac{A}{1+A\beta}. Si puo` ancora aggiungere che g_{m_{eq}}=\frac{g_m}{1+g_mR_S} e` la conduttanza equivalente del transistore compresa la resistenza di source. Questa formula vale per jfet, mosfet, tubi, e con un piccolissimo fattore di correzione, che puo` essere praticamente sempre trascurato, anche per i bipolari.

La cosa che in pochi sanno e` che se una funzione di trasferimento ha a denominatore una somma, allora necessariamente c'e` una retroazione negativa. Ad esempio un partitore di tensione, che ha funzione di trasferimento \frac{R_1}{R_1+R_2}, ha una somma a denominatore, e quindi e` un sistema retroazionato. Non bisogna pero` dirlo agli audiofili, altrimenti non usano piu` neanche i partitori :)
La dimostrazione che un partitore di tensione e` un sistema con feedback va fatta con attenzione, ma garantisco che e` cosi`.
nikolatesla ha scritto:Non ho ben capito sta cosa, Hai trovato la Req perché hai "diviso a metà la Rs", nel caso che non lo volessi fare tengo come Req la Rs o sbaglio?

La Req e` la resistenza che vede il condensatore ai suoi terminali. Se non dividi Rs la resistenza equivalente vista dal condensatore e` il parallelo di Rs con la resistenza che si vede guardando su per il source (o l'emettitore, o il catodo) del jfet. Questa resistenza vista nel source e` immediata da calcolare se non ci sono retroazioni varie come capita in questo caso. Se invece lo stadio e` in qualche modo retroazionato, il calcolo della resistenza vista guardando nel source diventa molto complicato.
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[13] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtentenikiT » 12 apr 2010, 18:51

A volte mi pento di aver preso il corso chimico biologico... :D

Comunque, sì, sei stato molto chiaro. Ho trovato un capitolo su un vecchio libro di elettronica generale che parla di quello che dici: gli darò un'occhiata sta sera, sonno permettendo. L'altro libro mi è arrivato qualche giorno fa e devo dire che per essere un "pillole di...", è abbastaza chiaro. Ovviamente manca di tutte quelle spiegazioni teoriche (sicuramente indispensabili, ma per quelle ci sono altre letture), ma è estremamente diretto nel calcolo e nella progettazione di una certa mole di circuiti analogici, tenendo conto anche di quei "fattori pratici" che di solito non si trovano su tutti i libri.

IsidoroKZ ha scritto:La cosa che in pochi sanno e` che se una funzione di trasferimento ha a denominatore una somma, allora necessariamente c'e` una retroazione negativa. Ad esempio un partitore di tensione, che ha funzione di trasferimento \frac{R_1}{R_1+R_2}, ha una somma a denominatore, e quindi e` un sistema retroazionato. Non bisogna pero` dirlo agli audiofili, altrimenti non usano piu` neanche i partitori :)


:lol:

Piuttosto, sai consigliarmi qualche lettura (carta o web) alla mia altezza per imparare per bene a lavorare "in pratica" con le funzioni di trasferimento?
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[14] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteWed_17 » 12 apr 2010, 20:44

ciao a tutti,
scusate l'intromissione e soprattutto scusate l'ot, ma questa cosa del partitore/retroazione mi ha incuriosito. Appena ho letto l'affermazione di Isidoro ho subito cercato di dimostrarla tramite la teoria della retorazione, ma come al solito c'è qualche ostacolo che mi blocca e qualche misterioso inghippo per me, ahimè :(
Prima cosa da fare, individuare i doppi bipoli, quello diretto e quello di retroazione, e già qui, nonostante la banalità del circuito ho i primi problemi, e forse è già da qui che nasce il mio errore. Posto la figura di come ho individuato i doppi bipoli:
Schermata 2010-04-12 a 19.56.18.png
Schermata 2010-04-12 a 19.56.18.png (13.02 KiB) Osservato 2537 volte

e già sento puzza di bruciato perché quel corto nella porta 1 del blocco di retroazione è un po'strano.
In questa riconosco una configurazione serie-parallelo, che viene descritta bene dalle matrici ibride h.
Inoltre, calcolando la relazione per un sistema retroazionato tramite queste matrici, riesco proprio a mettere in relazione la tensione Vout con la Vi. Le formule sono: (l' apice A indica il blocco diretto mentre F quello di retroazione)
A_v=\frac{V_{OUT}}{V_i}=\frac{A}{1+A \beta} , A=\frac{-h_{21}^A}{(h_{11}^T+R_g)(h_{22}^T+G_L)} , \beta=h_{12}^F
dove h_{11}^T=h_{11}^A+h_{11}^F e analogamente per h_{22}^T mentre Rg e GL non intervengono in questo caso.
Paritamo dal blocco A:h_{11}^A=\frac{V_1}{i_1}|_{(V_2=0)}=R_2 , h_{21}^A=\frac{i_2}{i_1}|_{V_2=0}=-1 , h_{22}^A=\frac{i_2}{V_2}|_{i_1=0}=0
Per il blocco F:h_{12}^F=\frac{V_1}{V_2}|_{i_1=0}=0 :(
La cosa ovviamente non cambia se al posto del corto ci metto una resistenza fittizia e successivamente la faccio tendere a 0, ciò significa che c'è un errore di fondo.
Dove sto sbagliando?
Grazie
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[15] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 13 apr 2010, 21:57

Almeno uno sono riuscito a incuriosirlo con il partitore analizzato come retroazione. Il fatto e` che non tutti i sistemi retroazionati si possono semplicemente disegnare come due blocchi A e beta. Questo e` un caso in cui e` meglio usare un diagramma a blocchi.

Che sia una retroazione lo si vede dal fatto che la tensione di uscita dipende dalla corrente che assorbe il carico. Nella figura seguente c'e` lo schema a blocchi.

FB.gif
FB.gif (1.5 KiB) Osservato 2514 volte


Il blocco G2 e` il legame fra la tensione di uscita e la corrente che attraversa R2. Questa corrente passa anche attraverso R1 e provoca una caduta di tensione pari a Vu*G2*R1 che si va a sottrarre dalla tensione di ingresso, che e` proprio quanto dice il diagramma a blocchi.

Il guadagno ad anello chiuso vale A_f=\frac{1}{1+G_2 R_1}=\frac{1}{1+\frac{R_1}{R_2}}=\frac{R_2}{R_2+R_1} che e` proprio la relazione del partitore.
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[16] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteWed_17 » 13 apr 2010, 22:10

Ciao Isidoro, grazie della risposta.
E si mi hai prorpio incuriosito, la cosa difficile da fare è applicare proprio ciò che si studia teoricamente ai vari casi, e in questo caso, nonostante la facilità del circuito, non ci avrei mai e poi mai visto una retorazione.
Ma quindi la teoria della retroazione per il circuiti in questione proprio non è applicabile oppure è meglio lasciarla in pace? :mrgreen:
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[17] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 13 apr 2010, 22:49

Non si riesce a usare (facilmente) la rappresentazione in doppi bipoli per un partitore, ma la teoria della retroazione c'e`, ed e` visibile nello schema a blocchi. Che convenga usarla in questo caso, direi proprio di no :).

Comunque in generale un qualunque componente o parametro W entra in forma bilineare in una funzione di trasferimento H in questo modo: H(s)=\frac{A(s)+W\,B(s)}{C(s)+W\,D(s)} Questo risultato era stato ricavato da Bode.

Si possono definire due altri valori limite di H, quando W tende ad infinito e W tende a zero. In questo caso si ha H_0(s)=\frac{A(s)}{C(s)} e H_\infty=\frac{B(s)}{D(s)} Inoltre si puo` ancora definire una grandezza T(s)=W\frac{D(s)}{C(s)}

Con queste definizioni, la funzione di trasferimento H(s) si puo` scrivere come H(s)=H_\infty\frac{T(s)}{1+T(s)}+H_0\frac{1}{1+T(s)} che e` la relazione dei sistemi retroazionati secondo Rosenstark.

Edit: OOPS avevo scambiato i numeratori delle frazioni. Adesso sono a posto

Se C(s)=0 oppure D(s)=0 allora H(s) non si riesce a scrivere nella forma indicata il che significa che non c'e` reazione.

Va beh, non e` detto tanto bene, ma le idee base ci sono.
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[18] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteWed_17 » 13 apr 2010, 22:53

Molto interessante questa cosa, grazie mille Isidoro
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[19] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 13 apr 2010, 22:58

Ma ... per studiare i sistemi reazionati non si usano gli schemi a blocchi?
Faccio questa domanda perche' mi vengono in mente i vari tipi di reazione che avevo studiato al tempo: reazione di tensione o corrente riportata in serie o parallelo. E' una cosa pratica da periti ma mi e' stata spiegata con gli schemi a blocchi.
Non e' forse che gli schemi a blocchi sono piu' indicati?
Scusate la domanda banale. Ma negli schemi a blocchi ricordo che c'erano (forse) anche grandezze meccaniche. :oops:
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[20] Re: Polarizzazzione di un FET

Messaggioda Foto UtenteTardoFreak » 15 apr 2010, 0:10

Ho preso un granchio, come al solito. :oops:
Ho riletto il libro. La reazione, come argomento, e' introdotta con gli schemi a blocchi ma poi, piu' avanti, viene spiegata con i quadripoli. :?
Scusatemi, ho scritto fesserie e fatto, come al solito, confusione.
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