Hi, wie wählt man hier die Widerstände richtig aus also wie geht man hier am besten vor? In der Lösung haben die Für R4 = 500 Ohm angenommen, kann man diesen Wert an R4 willkürlich wählen? Des Weiteren müsste sich doch dann eigentlich ein lineares Gleichungssystem mit 3 Unbekannten ergeben nachdem wir die Annahme mit R4 getroffen haben oder nicht ? :)
Jonas schrieb: > Keiner eine Ahnung? Wir schon. Du nicht. Gerade deswegen sollst du das ja selber rechnen.
Um die Aufgabe zu lösen muss man Ugs für 1mA kennen. Um Ugs zu bekommen muss es für die Aufgabe entweder eine Kennlinie oder die dazu benötigen Mosfet-Parameter geben.
Jonas schrieb: > 1.JPG Wer angesichts der Parametertoleranzen von MOSFETs Widerstände auf vier Stellen an gibt, muss noch viiel lernen.
Erstmal sorry für die fehlenden Angaben diese folgen nun jetzt :) Okay ich hab das jetzt mal durchgerechnet und ich erfülle auch alle Kriterien, die in der Aufgabe verlangt waren nur hätte ich dazu folgende Fragen: 1) Ist es legitim R4 direkt als 500 Ohm anzunehmen ? Wenn ich das nicht mache kann ich ja die Aufgabe gar nicht lösen oder also 1 Widerstand muss man schon willkürlich wählen, oder? In der Aufgabe steht jetzt kein Widerstand unter 500 Ohm das soll wohl der Tipp an der Stelle sein oder? 2) Nach meinen Berechnungen sind doch die Widerstände R1 und R2 falsch in der Lösung oder siehe auch Simulation :)? 3) Webseite, mit der ich das simuliert habe (langt für meine Zwecke)(Simulations-Datei im Anhang) https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html
Jonas schrieb: > 1) Ist es legitim R4 direkt als 500 Ohm anzunehmen ? Es gibt doch in der Aufgabe im Eröffnungspost noch die Randbedingung, dass die Schaltung genau 6mW aufnehmen soll. Das verhindert eine freie Annahme von R4.
HildeK schrieb: > Es gibt doch in der Aufgabe im Eröffnungspost noch die Randbedingung, > dass die Schaltung genau 6mW aufnehmen soll. Das verhindert eine freie > Annahme von R4. Ja genau aber warum verhindert das die freie Annahme von R4?
Noch eine Frage. Bei der der Formel Id(Ugs) gibt es manchmal um Faktor 2 unterschiedliche Formeln. Ist das die bei euch übliche Formel? Id = (1/2)*Kn*(Vgs-Vtn)^2 https://web.sonoma.edu/esee/courses/es330/handouts/fa2016/mosfet_summary.pdf
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Helmut S. schrieb: > Ist das die bei euch übliche Formel? Wir haben die Formel siehe Anhang
Helmut S. schrieb: > Id = (1/2)*Kn*(Vgs-Vtn)^2 Ja genau die Kanallängenmodulation ist ja vernachlässigt worden :)
Also was ich grade gesehen habe ist, das wenn ich für R3 500 Ohm annehme. Dann kann es nicht funktionieren weil dann an R1 5.5V abfallen müssen somit fällt R3 raus (Vdd sind ja nur 5V). Aber woher soll ich wissen das R4 gerade die 500Ohm sind und nicht evtl. doch R1 oder R2.
Weiter würde mich interessieren wo man Kn (eines realen Mosfets) im Datenblatt findet? Ich sehe da nur eine Transkondukatanz in [S] angegeben jedoch hat Kn die Einheit[A/V^2].
Jonas schrieb: > Weiter würde mich interessieren wo man Kn (eines realen Mosfets) im > Datenblatt findet? Ich sehe da nur eine Transkondukatanz in [S] > angegeben jedoch hat Kn die Einheit[A/V^2]. Die Gleichungen 3 und 4 zeigen den Zusammenhang zwischen der Steilheit S und dem Parameter Kp abhängig von Vgs bzw. Id. Id = (1/2)*Kp*(Vgs-Vtn)^2 (1) Id = (1/2)*Kp*(Vgs^2-2*Vgs*Vtn)+Vtn^2) S = dId/dUgs (2) S = (1/2)*Kp*(2*Vgs -2*Vtn) S = Kp*(Vgs-Vtn) (3) Da (Vgs-Vtn) = sqrt(2*Id/Kp) S = Kp*sqrt(2*Id/Kp) S = sqrt(2*Id*Kp) (4)
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Ah okay danke habe gerade die Formel für Kn in meinem Buch gefunden haha siehe Bild.(dachte erst das Kn nicht von meinem Arbeitspunkt abhängt da hab ich mich wohl gewaltig geirrt haha). Ja aber jetzt zur anderen Frage wie weiß ich jetzt das R4 = 500 Ohm sein sollen?
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Id=1mA, P=6mW, Uds > Ugs-Ut Id = (1/2)*Kp*(Ugs-Utn)^2 Man benötigt Ugs=3V für Id=1mA. Mit R4 beginnne, z. B. 1kOhm. -> U4=1V -> Ug = 4V -> Udsat = 2V. Mit R3=1kOhm ergibt sich Uds=3V. OK! Dimensionierung siehe Anhang. Die Schaltung wurde mit LTspiceXVII simuliert.
Vielen Dank aber ich glaube deine Schaltung stimmt nicht weil die Leistungsaufnahme 5.5 mW sind und nicht 6mW. Aber grundsätzlich geht man so vor das man einfach mal mit R4 anfängt mehr wollte ich garnicht wissen :) danke
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Jonas schrieb: > Vielen Dank aber ich glaube deine Schaltung stimmt nicht weil die > Leistungsaufnahme 5.5 mW sind und nicht 6mW. > > Aber grundsätzlich geht man so vor das man einfach mal mit R4 anfängt > mehr wollte ich garnicht wissen :) danke Oh, da habe ich mich beim Kopfrechnen vertan. Korrigierte Version im Anhnag. Mit welchem SPICE-Programm wird bei euch simuliert?
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Helmut S. schrieb: > Mit welchem SPICE-Programm wird bei euch simuliert? Ich weißt nicht was du meinst also ich simuliere öfters mal in LT-Spice meinst du jetzt die Version? An der Uni selber simulieren wir nie etwas müssen immer nur rechnen :/. Haha deswegen mach ich das alles in meiner Freizeit. Dann noch eine Frage mein Leistungs-Elektronik Prof. meinte immer das wir immer im linearen Bereich des Fets bleiben wollen, weil wir hier die geringsten Schaltverluste haben. Jetzt hab ich mich folgendes gefragt wie gehe ich da vor wenn ich bspw. einen Tiefsetzsteller bauen möchte lege ich da den Fet auf den max. Q-Point aus und schalte dann immer zwischen cut off und dem einmalig eingestelltem Q-Point hin und her um meinen Mittelwert anzupassen? Ich weiß das hat mit dem obigen Bsp nicht mehr so viel zu tun, weil man ja hier den Fet auf einen gewissen Q-Point bringt und ihn dann mittels Kleinsignal um diesen Punkt herum auslenkt.
Jonas schrieb: > Helmut S. schrieb: >> Mit welchem SPICE-Programm wird bei euch simuliert? > > Ich weißt nicht was du meinst also ich simuliere öfters mal in LT-Spice > meinst du jetzt die Version? An der Uni selber simulieren wir nie etwas > müssen immer nur rechnen :/. Haha deswegen mach ich das alles in meiner > Freizeit. Danke. Das war schon die Antwort auf meine Frage. Die richtige Schreibweise ist LTspice. Manche Institute nehmen PSPICE, Multisim, ..., oder gar die Simulatoren der IC-Design-Programme. > Dann noch eine Frage mein Leistungs-Elektronik Prof. meinte immer das > wir immer im linearen Bereich des Fets bleiben wollen, weil wir hier die > geringsten Schaltverluste haben. Das passt doch. Linearer Betrieb des Mosfets heißt voll übersteuern. Da ist Uds=const*Id Wenn im Datenblatt Rdson=10mOhm bei Ugs=5V steht, dann steuern wir mit Ugs=5V/0V oder höher an. > Jetzt hab ich mich folgendes gefragt > wie gehe ich da vor wenn ich bspw. einen Tiefsetzsteller bauen möchte > lege ich da den Fet auf den max. Q-Point aus und schalte dann immer > zwischen cut off und dem einmalig eingestelltem Q-Point hin und her um > meinen Mittelwert anzupassen? Da schaltet man mit mindestens 5V ein und mit 0V aus, wenn im Datenblatt Rdson bei 5V spezifiziert wurde. > Ich weiß das hat mit dem obigen Bsp nicht mehr so viel zu tun, weil man > ja hier den Fet auf einen gewissen Q-Point bringt und ihn dann mittels > Kleinsignal um diesen Punkt herum auslenkt. Achtung: Man muss beim Mosfet höllisch aufpassen ob mit linearem Bereich/Betrieb der Mosfet mit Uds=const*Id gemeint ist oder ob man hier eine lineare Verstärkerschaltung meint.
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Ja ich weiß, der lineare Bereich beim Fet ist der, bei dem die Kennlinie nicht linear ist eigentlich total bescheuert und der Sättigungsbereich ist der Bereich bei dem die Kennlinie const ist bzw. mit Beachtung der Kanallängenmodulation linear ansteigt. Ich weiß auch nicht wer da auf die Idee kam das so zu nennen haha. Okay vielen dank gell ;)
Jonas schrieb: > Aber grundsätzlich geht man so vor das man einfach mal mit R4 anfängt > mehr wollte ich garnicht wissen :) danke Eigentlich sollte man mit dem gewünschten Arbeitspunkt anfangen, also den Spannungen an D und S. Somit stimmt meine obige Aussage nicht, denn ich bin von einem gegebenen Arbeitspunkt ausgegangen, was hier nicht der Fall war. Du kannst natürlich R4 zu 500Ω wählen und auch die anderen Bedingungen (1mA, 6mW) einhalten, nur verändern sich dann die Spannungen an D und S. Mit 1mA und 1V Spannungsabfall (an R3 und R4) ergeben sich die Werte von Helmut S.; mit nur 500mV Spannungsabfall passt das auch mit R4=500Ω. Unklar ist mir auch die Forderung a) in der Aufgabe (Sättigungsbereich). Nach meinem Verständnis wären dann U_DS ≈ 0V. Aber so tief bin ich in den FET-Berechnungen auch nicht drin ...
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