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Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfet

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto UtenteCibachrome » 14 apr 2018, 13:16

richiurci ha scritto:come detto da MarcoD, questa parte del circuito (diodo + R) è cortocircuitata dal filo di fianco, quindi quel LED non si accenderà mai:


Avevo visto il filo di fianco anche dopo aver letto l' intervento di Foto UtenteMarcoD però per me questa parte non è in cortocircuito.

Se mi dici che il led addirittura non si accenderà mai, ti credo :)

Ti spiego il perché così mi puoi correggere: la corrente entra nel circuito arriva al primo nodo e va sia a sinistra (1) che a destra (2).

A destra (2) prosegue e poi percorre il filo di fianco fino ad arriva ad un nodo dove va sia a sinistra (3) che dritto. A sinistra (3) continua il percorso fino ad arrivare al catodo del led però dentro al led non entra perché esso fa passare la corrente solo in un verso e quindi dall' anodo al catodo.

La corrente che va a sinistra (1) prosegue, attraversa la resistenza arriva all' anodo del led ed attraversa pure il led uscendo dal catodo.

Però ieri mi è venuto in mente che se la corrente, che è entrata dall' anod, poi esce dal catodo prosegue il percorso poi gira a destra, continua a proseguire e poi ritorna al punto iniziale dove incontrerà la corrente che entra dal circuito ed insieme vanno al led e questo dovrebbe mandare in cortocircuito il led che quindi non si accenderà mai.

Quindi se ad es. mettessi un diodo nel filo di destra:


In questo modo se ho capito bene il led non dovrebbe essere in cortocircuito e quindi si dovrebbe accendere. Ovviamente non metterò il diodo su quella pista nei miei 2 circuiti.

Ho tolto gli switch e poi ho fatto delle modifiche ed in questo modo il led non dovrebbe più essere in corto:



A destra delle resistenze ho lasciato tutto com' era.

richiurci ha scritto:... vista la richiesta (molto singolare) ...

Spero che sia in senso positivo :mrgreen:

richiurci ha scritto:
R1+R2 sarà uguale per tutti e dipenderà da tensione e corrente richiesti dai LED prescelti, ma i loro valori saranno differenziati in modo da avere, ai capi delle R1, le tensioni da te richieste.

... ma sei in grado di dimensionarti le R?


Il circuito che hai fatto mi ricorda un po' i circuiti con un MOS utilizzato come amplificatore. In questo caso ogni MOS P farà da amplificatore?

Curiosità didattica: perché ai capi di R1 avrò le tensioni che ho richiesto anzichè ai capi di R2?
Se ho capito bene le resistenze R3 avranno lo stesso valore in Ohm per tutti i MOS, giusto?

Non ho capito perché c'è un MOS P al posto di uno N. Io pensavo di utilizzare i MOS P per creare altri 2 circuiti che mi permettesse di avere queste tensioni: -9,-8, -7, -6, -5, -4, -3,-2, -1 e 0. Nella prima variante queste tensioni usciranno dai drain mentre nella seconda variante usciranno dai source.

Per far accendere i led ci deve essere il passaggio di corrente all' entrata e all' uscita del led e del circuito. Però i gate dei MOS (vale anche per tutti i FET) vengono comandati attraverso una giusta tensione. Sono invece i gate dei BJT ad essere comandati attraverso la corrente.

Nel circuito che hai disegnato non ho capito perché c'è la resistenza R3 in basso e perché c'è il collegamento tra gate, source e drain quando l' interruttore è chiuso.

Quando mancano molti dati non so calcolare le resistenze però vorrei imparare :)
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[12] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto UtenteCibachrome » 14 apr 2018, 13:44

richiurci ha scritto:... sarebbe meglio se tu spiegassi cosa vuoi farci col tuo circuito perché magari possiamo suggerirti altri schemi o un modo migliore per giocare coi FET.


Volevo farlo all' inizio della discussione però si sarebbe allungato troppo il messaggio :mrgreen:

Quello che vorrei fare in questa discussione l'ho diviso in vari livelli partendo da quello più semplice possibile fino ad arrivare a quello più complicato sempre conoscenze elettrotecniche/elettroniche lo permetteranno.

Capisco che prima di andare correre nelle gare sportive bisogna imparare a camminare.

Ogni livello potrebbe avere una o più varianti di un circuito. Nel corso dei livelli imparerò delle cose teoriche/pratiche nuove che riguarderanno l' elettrotecnica/elettronica analogica e sarò sempre più vicino alla meta.


Per il primo livello pensavo di realizzare un circuito con i MOS che potesse avere in uscita quelle tensioni che ho indicato, tramite un filo in uscita perpendicolare o al drain oppure al source (devo decidere tra i due ed ecco perché ho fatto 2 varianti).

Tra i MOS e l' uscita ci deve essere un led che indica che c'è corrente in uscita dal source oppure dal source.

Forse sarebbe meglio una microlampadina a led o ad incadescenza così se è accesa capisco che gli arriva la stessa tensione che c'è all' uscita cosa che non avviene con i led.

Poi c'è la variante con le tensioni negative che ho menzionato sopra ed anche qui dovrò decidere se il filo di uscita sarà perpendicolare al drain oppure al source.

Ovviamente all' ingresso del circuito ci sarà una tensione di -15 volt oppure se basta -14 volt.

Altre 2 varianti: (leggi elettrotecniche/elettroniche permettendo :mrgreen: ) potrebbero essere:


1) mantenere i 9 MOS ma tramite uno switch scegliere se far uscire (dal drain oppure dal source) la stessa tensione ma negativa.
Se invece premo di nuovo lo switch ritorna la stessa tensione però sarà positiva.

2) Dal source di uno dei 9 MOS esce una tensione di +9 volt ma premendo uno switch dal drain esce -9 volt. Può essere anche dran -9 e source +9, non importa.

Etc...

Per il secondo livello pensavo ad es. di usare le uscite con le tensioni positive che ho richiesto (compresi i 0 volt) di poter fare la somma, la sottrazione, la divisione e la moltiplicazione.

Ovviamente anche qui rispettando le caratteristiche che ho indicato nel primo messaggio e di mettere una protezione contro i cortocircuiti così nessun componente si brucerà.

Poi faccio a parte la stessa cosa ma con le tensioni negative per poi dopo passare ad unire i due circuiti in uno solo che permetta di fare le 4 operazioni tra le tensioni negative e positive che ho indicato e di mettere una protezione contro i cortocircuiti...

Il risultato finale avrà max 2 cifre in modo da passare subito al livello 3.

Nel livello 3 ci sarà un circuito che avrà all' interno i 9 mosfet (tensioni positive o/e negative) oppure 18 mosfet (9 per le tensioni positive e 9 per quelle negative) che saranno pilotati rispettando le caratteristiche che ho scritto all' inizio della discussione.

Nel livello 4 ci saranno i segnali logici in uscita dai MOS (9 o 18 o di più). All' inizio ci saranno 9 segnali logici positivi ed 1 segnale logico a 0 volt.

Poi dopo, con calma, si aggiungeranno anche i 9 segnali logici negativi ed anche questo livello dovrà avere le caratteristiche che ho elencato nel primo post. Non vedo l' ora di arrivare al 4 livello :D

Anche negli altri livelli successivi ci saranno i 19 segnali logici.

Foto Utenteedgar

Se non dico una cavolata: nei due circuiti che ho fatto (con le modifiche che ho poi fatto) con il drain flottante non dovrebbe uscire nessuna tensione dal source.


Chi lo ha scritto è un docente universario dell' università di Pisa.
Il testo l' ho copiato dalla pag. 10 delle dispense online dell' a.a. 2006/2007, che ho trovato usando un motore di ricerca.

In un condensatore polarizzato in continua scorre una corrente che dipende dalle caratteristiche dell'isolante utilizzato. Idem per i mosfet, si tratterà magari di pA o fA ma una corrente scorre comunque. La resistenza di ingresso infinita / corrente nulla è una semplificazione grossolana.


Le trovi qui:

http://www.iet.unipi.it/p.bagnoli/eaa/t ... e-mos1.pdf

cosa sono pA e fA?

I mosfet a differenza dei transistor BJT vengono comandati dalla tensione che arriva al gate.

Parla di impedenza e non di resistenza.
Su un altro sito o forum o dispensa in pdf ho letto una spiegazione sull' impedenza e diceva ad es. che molti confondono la resistenza con l' impedenza.

Nei transistor BJT c'è all' interno un condensatore polarizzato?

perché è una semplificazione grossolana?


Per quanto riguarda l' impedenza non ho un buco da colmare ma una voraggine :mrgreen:
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[13] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 14 apr 2018, 15:37

Ciba mi spiace ma... se hai dubbi sul corto, e se credi che con un diodo in parallelo il LED con la R serie si accenderebbe...beh hai lacune importanti che devi colmare prima di giocare coi FET.

Diciamo che hai iniziato con una corsa di 7km, ma sei stato sul divano tutto l'inverno devi cominciare con piccole passeggiate a passo veloce prima di provare a correre....
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[14] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto Utentestefanob70 » 14 apr 2018, 16:52

Cibachrome ha scritto:cosa sono pA e fA?

Rappresentano i sottomultipli dell'Ampere.
Rispettivamente picoAmpere 10^{-12} ( 0.000 000 001A) e femtoAmpere 10^{-15} (0.000 000 000 000 001A)
Dai uno sguardo ai multipli e sottomultipli del sistema internazionale.
Cibachrome ha scritto:
Per quanto riguarda l' impedenza non ho un buco da colmare ma una voragine:

Magari fosse solo quello... :mrgreen:
Ad esempio non capisco perché nel disegno hai utilizzato il simbolo di un generatore dipendente, (trall'altro utilizzati in una funzione lineare di un'altra grandezza della rete rispetto a quello non dipendente.
Per me non ha un senso logico il tuo circuito.
Sarebbe il caso di retrocedere un pochino e iniziare a vedere la struttura fisica di un Mos-fet.
O meglio ancora di un BJT, è le tre regioni di funzionamento.
Se si saltano questi passaggi, si rischia di progettare qualcosa che non funzionerà mai...
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[15] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto Utenteedgar » 14 apr 2018, 20:45

Cibachrome ha scritto:con il drain flottante non dovrebbe uscire nessuna tensione dal source

Si discuteva del suorce source flottante, comunque il risultato non cambia: nel circuito drain/source non scorrerà CORRENTE


Parla di impedenza e non di resistenza.

Se si ragiona in corrente continua parlare di resistenza è corretto

Nei transistor BJT c'è all' interno un condensatore polarizzato?

No
perché è una semplificazione grossolana?

perché parlare di resistenza infinita e correnti nulle quando sono finite e misurabili, è un errore.
Nel processo di fabbricazione di MOS la misura di correnti di femtoampere/picoampere nei gate è all'ordine del giorno
Sarebbe più corretto parlare di resistenze alevatissime e correnti (in DC) trascurabili in prima approssimazione.
Poi i miei studi risalgono a vari decennifa, magari qualcosa è cambiato nell'insegnamento ma la legge di Ohm per quanto ne so è tuttora valida :mrgreen:
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[16] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto UtenteCibachrome » 16 apr 2018, 13:59

Io all' inizio avevo scritto che sono un' apprendista-hobbysta per quanto riguarda l' elettronica e l' elettrotecnica.

Mi dispiace di averti deluso, [user]richiurci[/richiurci], per quanto riguarda il circuito che avevo fatto con il diodo in parallelo per spiegare quello che era il mio pensiero che si basano su alcune conoscenze pregresse.

Es. a partire dall' anno scorso volevo aprire una discussione qui su questo forum per quanto riguarda la realizzazione pratica del progetto che riguardava un circuito con i BJT e quindi i segnali logici (etc...) con le tensioni positive che ho indicato però poi alla fine sono sempre riuscito a non farlo perché non avevo raggiunto un livello di preparazione teorico/pratica minima decente.

Fin' ora ho letto/visto altre cose di elettrotecnica (tra cui i trafo, autotrafo, trafo di isolamento etc...), elettronica analogica, di potenza (alimentatori switching, inverter trifase, componenti etc...), digitale (circuiti integrati, processori vintage,), impianti elettrici, i segnali, oscilloscopi (analogici e digitali), riparazioni circuiti elettrici, riparazioni oscilloscopi, datasheet componenti, etc... che non sapevo, e ne ho ripassate delle altre.

Utilizzo un motore di ricerca e quindi siti web (un po anche quelli in lingua inglese), dispense (tra cui quelle delle università), immagini dei circuiti, libri in pdf (ne ho diversi e minimo 2 in inglese), video (anche quelli stranieri) tra cui anche quelli sui progetti/circuiti, le discussioni sui forum specialmente questo ed articoli sui dei blog presenti in questo forum.

Ho anche letto anche svariate discussioni sui forum, specie questo qui,nel corso degli ultimi anni soprattutto negli ultimi mesi su come imparare l' elettronica, l' elettrotecnica e gli impianti elettrici.

Ho recuperato diversi libri di elettrotecnica ed elettronica.

Avevo deciso di partire da qualcosa di più semplice e quindi partire da un circuito BJT più semplice possibile in maniera tale da passare da un livello ad un altro e nel corso del percorso imparare tutte le conoscenze teorico/pratiche necessarie. Ho messo da parte quasi tutti i progetti tranne questo ed un altro sull' elettronica digitale che sto cercando di tenere a bada di non comprare i componenti.

Ad inizio aprile forse fine marzo sono passato dai BJT ai MOS perché grazie a dei siti web tra cui ad es, una guida sull' assembly X86 ho scoperto che per il progetto che voglio realizzare ci vogliono i MOS.

Da li iniziato ha leggere cose riguardanti i MOS, a guardare i disegni degli schemi, video, libri in pdf, dispense e progetti/circuiti realizzati da altri. Un po' di distrazioni ci sono state guardando altri argomenti di elettronica.

Ho riletto per l' ennesima volta, le leggi di ohm e di kirkhook le resistenze in serie e parallelo, stessa cosa per le batterie ed in condensatori.

Nelle ultimissime settimane ho anche:

A) letto e delle cose ripassate sulla parte di elettrotecnica e forse anche tutta quella di elettronica sul sito dell' ingegnere Vito Barone.

B) letto e delle cose ripassate sulla parte "elettricità" e sulla parte elettronica di base (quest' ultima la devo finire di leggere prima o poi) sul sito/blog di nick47, consigliato qui sul forum più di una volta.

Ancora non ho raggiunto le conoscenze minime necessarie però ho aperto questa discussione perché non sono più riuscito a trannare la scimmia e quindi la voglia di realizzare il livello 1 etc...

L' obiettivo che mi sono imposto era di rimanere su Fidocadj (senza realizzare dal vivo nulla) e basta e all' inizio lasciavo perdere i valori dei componenti comprese anche le marche ed i modelli dei MOS.

Però poi per come si evoluta la discussione (compresi anche gli schemi su fidocadj) mi sono lasciato trasportare nel voler realizzare dal vivo i vari circuiti del primo livello per fare dal vivo anche quelli dei livelli successivi.

Mi sa che alla fine, purtroppo, dovrò accettare il fatto che non riuscirò mai ad andare oltre le primissime pagine di un libro di elettrotecnica senza distrarmi guardando ad es. il capitolo (che viene dopo diversi capitoli) del trasformatore perché mi riviene il desiderio di realizzare progetti con il trasformatore oppure senza distrarmi guardando argomenti (libri, siti, discussioni forum, video, libri e dispense) sull' elettronica (analogica, digitale, etc...) perché mi riviene il desiderio di realizzare uno o più progetti oppure addirittura distrarmi andando a vedere BJT e mosfet per realizzare il primo livello descritto in questa discussione.
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[17] Re: Realizzare circuiti elettronici con protagonisti i mosfe

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 16 apr 2018, 14:11

Ciba voglio chiarire che il "mi spiace" non vuol dire "mi hai deluso".

Era un modo per consigliarti a studiare ed approfondire maggiormente le tue conoscenze PRIMA di arrivare a BJT o MOSFET, tutto qui. E REALIZZARE qualcosa.

Io anche se sono laureato in ing. elettronica sono (ero?) molto ignorante circuitalmente, perché non avevo mai realizzato niente, e avevo studiato in maniera troppo teorica (vengo dal liceo).

Il consiglio che mi sento di darti, se ripenso al mio MODESTO percorso è questo:

- studia la teoria di base, fino ad arrivare all'amplificatore operazionale.

- realizza qualcosa, nulla vale quanto qualche componente montato e provato; per esempio circuiti semplici con gli integrati più semplici.
Chiedi consiglio, impara a leggere i data sheet dei componenti. Per esempio i miei primi circuiti sono stati regolatori di corrente o tensione con reg. lineari (semplici e istruttivi), qualche circuito soglia (trigger), utilizzo dei LED ecc ecc
Imparerai anche aspetti poco affrontati sui libri come lo smaltimento del calore.

- quando arriverai a BJT o FET NON farci circuiti talmente semplici da non avere senso: i componenti attivi presentano problemi di stabilità, di guadagno, di velocità di commutazione, sono quelli che dovresti imparare a affrontare. Se usi un FET come interruttore in continua, per basse correnti per giunta, non impari molto e comunque dovrebbe essere solo un primo passo nel loro impiego.

Forse la teoria è troppo vasta per la tua disponibilità di tempo, se è così affrontane solo le parti che ti servono per realizzare i circuiti semplici che ho ipotizzato (altri avranno sicuramente alttre proposte)

Ciao e buon lavoro! :ok:
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