Amor Gignit Amorem Forum
Niet ingelogd [inloggen ]
Ga naar beneden

Printbare versie  
Auteur: onderwerp: De complementaire klasse AB bjt eindtrap
dekkersj
Junior Member
**




Posts: 48
Registreerde: 28-10-2012
lid Is Offline


[*] Gepost op 16-3-2014 op 10:45 PM
De complementaire klasse AB bjt eindtrap


Het principeschema
Het basisschema is gegeven in de volgende figuur:



Waarbij een van de aannames reeds verklapt wordt, nl de spanning over de emitterweerstanden. Die houdt nauw verband met de thermische spanning kT/q. Deze tekst beschrijft een ontwerpstrategie om een dergelijke trap in te stellen. Uiteindelijk is het de bedoeling de haalbaarheid/feasibility aan de hand van een demo/proto aan te tonen.

De instelstroom
In dit geval gaan we uit van de fT als leidraad. In vogelvlucht is het de frequentie waar de stroomversterking 1 is geworden, onder bepaalde omstandigheden. Voor de MJE15034/35 transistoren is de fT gegeven in de datasheet en is te vinden op het internet en als bijlage. Daaruit zijn de volgende gegevens te af te lezen:


  • NPN bjt: MJE15034: piek fT = 77 MHz bij Ic = 400 mA
  • PNP bjt MJE15035: piek fT = 84 MHz bij Ic = 600 mA




Als er gekozen wordt voor de meest breedbandige oplossing qua stroomoverdracht, zou men op de piek moeten gaan zitten. Het is verstandig dat niet te doen omdat de afval na de piek meestal vrij abrupt is en de spreiding in de transistoren zal dan een factor van onzekerheid worden. Het is dus slim om ergens op de helling naar de piek fT te zitten qua instelling. Hier wordt gekozen voor 75% en de meest veilige keus is dan: 0,75 x 77 = 58 MHz, in dit geval de npn transistor. Dit is bij een collectorstroom van 75 mA. Dit zal bij 25 graden Celsius de nominale instelling worden.

De emitterweerstand
Nadat de nominale stroom is gekozen, wordt de grootte van de emitterweerstand afhankelijk van de gewenste spanningsval over deze weerstand. Is het zo dat bij schakelingen met weinig dissipatie deze weerstand het liefst zo groot mogelijk gekozen wordt (of dan toch het liefst minimaal 5 of 10 keer de thermische spanning Vt) ivm lokale tegenkoppeling, zo is dat bij een power stage anders. Hierbij zal die extra dissipatie ongewenst zijn. Nu is de aanname dat de spanningsval over de emitterweerstand gelijk moet zijn aan de thermische spanning van de junctie. Bij 25 graden Celsius is deze thermische spanning gelijk aan kT/q = 25,7 mV en de grootte van de emitterweerstand komt dan op Re = 25,7e-3/75e-3 = 0,34 ohm (basisstroom verwaarloosd)

De totaalstroom zal in de testopstelling begrensd zijn op 1,5 A dus als er voor deze weerstand een maximale dissipatie van 750 mW wordt aangehouden, zal deze niet zomaar stuk gaan. Een case 2512 smd weerstand kan 1 a 2 W dissiperen en een praktische waarde wordt dan 2 keer 0,68 ohm parallel (bv Farnell 1838703).

Simulatieresultaten
De gekozen combinatie MJE15034/35 is op Pspice niveau gesimuleerd (zie bijlages voor de gebruikte modellen) en beschouwd over een temperatuursbereik -10 ... 80 graden Celsius. De basisschakeling is uitgebreid met geidealiseerde rekenmodellen om de instelstroom te waarborgen. Zie de volgende figuur:



[table]
[tr]
[td]T [C][/td][td]kT/q [mV][/td][td]Ic [mA][/td][td]Ibias1 [uA][/td][td]Ibias2 [uA][/td][td]Vbias [V][/td][td]fT [MHz] (npn/pnp)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]T [C][/td][td]kT/q [mV][/td][td]Ic [mA][/td][td]Ibias1 [uA][/td][td]Ibias2 [uA][/td][td]Vbias [V][/td][td]fT [MHz] (npn/pnp)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]T [C][/td][td]kT/q [mV][/td][td]Ic [mA][/td][td]Ibias1 [uA][/td][td]Ibias2 [uA][/td][td]Vbias [V][/td][td]fT [MHz] (npn/pnp)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]T [C][/td][td]kT/q [mV][/td][td]Ic [mA][/td][td]Ibias1 [uA][/td][td]Ibias2 [uA][/td][td]Vbias [V][/td][td]fT [MHz] (npn/pnp)[/td]
[/tr]
[tr]
[td]T [C][/td][td]kT/q [mV][/td][td]Ic [mA][/td][td]Ibias1 [uA][/td][td]Ibias2 [uA][/td][td]Vbias [V][/td][td]fT [MHz] (npn/pnp)[/td]
[/tr]
[/table]

Deze gegevens zijn de basis voor de thermisch gekoppelde spanningsbron Vbias. Deze spanningsbron heeft een berekende temperatuursafhankelijkheid van -3,08 mV/K. Waarbij het zij opgemerkt dat het gaat om simulatieresultaten, de realiteit kan anders zijn.

wordt vervolgd

fT_MJE15034D.jpg - 149kB

Bijlage: Qmje15034.m (466B)
Deze file is gedownload 571 aantal keer

Bijlage: Qmje15035.m (477B)
Deze file is gedownload 551 aantal keer
Bekijkt gebruikers profiel Bekijk deze gebruiker zijn posts

  Ga naar boven

Powered by XMB
XMB Forum Software © 2001-2012 De XMB Group
[Tekens: 17] [PHP: 43.9% - SQL: 56.1%]