Простая схема управляет скоростью изменения напряжения на нагрузке

ON Semiconductor MMBT2222A MMBT2907A

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июнь 2019

Fabien Dubois

EDN

Представленная здесь схема позволяет установить хорошо контролируемую скорость изменения напряжения, часто выражаемую как дифференциал dV/dt (мгновенная скорость изменения напряжения в вольтах в секунду). Чувствительность можно изменять с помощью потенциометра. Скорость изменения устанавливается в диапазоне от 1 В/200 нс до 1 В/3 мс. Входное напряжение может изменяться от нескольких вольт до 30 В. Для расширения верхней границы входного напряжения можно использовать более высоковольтные транзисторы. Схема предварительно заряжает конденсатор медленным и управляемым dV/dt, чтобы не допустить большого броска тока при включении питания. В то же время, установив высокое значение dV/dt, можно использовать схему для проверки восприимчивости к помехам по питанию других схем.

Простая схема управляет скоростью изменения напряжения на нагрузке
Рисунок 1. Скорость изменения выходного напряжения этой схемы определяется управляющим
напряжением и положением движка потенциометра RDVS.

Для управления скоростью нарастания выходного напряжения в схеме использован P-канальный MOSFET Q1 (Рисунок 1). MOSFET управляется источником постоянного тока, образованным элементами Q4 и RCS, который питает резистор RGS, подключенный между затвором и истоком. Положительное управляющее напряжение, приложенное к базе Q4, открывает транзистор. Его коллекторный ток создает падение напряжения на резисторе RGS, включенном между затвором и истоком, и открывает его. Конденсатор CDVS используется в схеме в качестве чувствительного устройства, измеряющего скорость изменения выходного напряжения. Изменения напряжения на CDVS создают в нем ток, пропорциональный dV/dt:

Резистор RDVS преобразует этот ток в сигнал напряжения. Когда уровень этого напряжения достигает приблизительно 0.67 В, открывается транзистор Q2, который, в свою очередь, открывает Q3. Ток, идущий через транзистор Q3 от входа, стремится снизить напряжение затвор-исток Q1 и уменьшает ток MOSFET. Для ограничения базового тока транзистора Q2 используется резистор RB. В результате напряжение затвор исток MOSFET смещается на плато Миллера, в область постоянного тока на характеристической кривой полевого транзистора. Между выводами затвора и стока MOSFET существует внутренняя емкость Миллера CGD. Источник постоянного тока схемы управляет током заряда емкости Миллера. Когда транзистор Q3 инжектирует ток в затвор, ток Миллера IGD уменьшается, и, соответственно, уменьшается наклон выходного напряжения в соответствии со следующим выражением:

где VDS – напряжение сток-исток.

Петля обратной связи поддерживает скорость изменения постоянной. Скорость изменения выходного напряжения является функцией напряжения база-эмиттер транзистора Q2 (VBEQ2), сопротивления RDVS и емкости CDVS:

Материалы по теме

  1. Datasheet Vishay IRF9510S
  2. Datasheet ON Semiconductor MMBT2222A
  3. Datasheet ON Semiconductor MMBT2907A

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple circuit controls the rate of voltage change across a capacitor or another load

Цена MMBT2222AMMBT2222A на РадиоЛоцман.Цены — от 0,13 до 7,00 руб.
45 предложений от 26 поставщиков
Транзисторы / Транзисторы смд, , , SOT-23, PMBT2222A NXP, MMBT2222ALT1G PBF ON, MMBT2222A HOTTECH
ПоставщикПроизводительНаименованиеЦена
ТриемаNXPMMBT2222A,2150,13 руб.
Электродеталь- ПоставкаMMBT2222A SOT-230,38 руб.
ТерраэлектроникаMMBT2222Aот 0,89 руб.
КимMCCMMBT2222A-TP7,00 руб.
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя