Skocz do zawartości
Komentator

Kurs elektroniki II - #5 - tranzystory unipolarne (MOSFET)

Pomocna odpowiedź

@szakal11 troszkę się rozpisałeś 😄 

Dnia 5.07.2020 o 21:09, szakal11 napisał:

Jeśli dobrze rozumiem zadanie to tak powinno być i oznacza to, że tranzystor działa poprawnie.

Zgadza się, ładunek zebrany na okładce bramki taki ma efekt.

Stosunkowo niedawno testowałem kilka tranzystorów o różnych napięciach progowych - potrzebowałem wysterować silnik zasilany 6V z 3,3V. I tam spotkałem się z dziwnym zjawiskiem, gdzie podawałem napięcie na bazę zgodnie z notą katalogową a tam niespodzianka, nie działa... niestety, płytka stykowa jest świetna ale tylko do testów gdzie nie ma dużego znaczenia spadek napięcia na stykach - w moim przypadku zlutowany układ działał zupełnie inaczej.

Pisze to bo widzę, że wchodzisz już głębiej w temat i jakość połączeń nabiera tu znaczenia i może trzeba coś docisnąć na stykach bo cienka nóżka rezystora jedynie lekko się opiera o blaszkę.

Druga sprawa to masz źle zmontowany układ do testów.

Napięcie na bramce jest ważne, czyli żeby sprawdzić różne warianty musisz dać tam potencjometr. W ten sposób regulując będzie podawał różne napięcia, które sterują prądem ale uwaga przy danym napięciu na drenie. W ten sposób możesz wpiąć w dren amperomierz, ewentualnie z rezystorem (ale on wniesie ograniczenie, a chcesz np. zaobserwować jak tranzystor sam ograniczy prąd). Kręcisz potencjometrem i patrzysz na prąd.

Bo to co teraz zrobiłeś to też ma sens, gdyż jeżeli dasz rezystor o dużo większym oporze to będzie się wolniej ładowała bramka, ale to nie do tego eksperymentu.

Co do pomiarów to w tej konfigureacji zmierz sobie Udren-source(gnd) i Ugate-source(gnd) i porównaj to z dokumentacją. Będzie cię interesować na pewno ta część, sprawdźczy napięice progowe się zgadza:

image.thumb.png.d6743dfd970f8fd148aa99e5c3ba798d.png

I też ten wykres:

image.thumb.png.4414b42d5a254bc77337decf63583af2.png

Każda z krzywych to inne napięcie na bramce, możesz sprawdzić jak zachowa się Idren i Udren-source 🙂 Udanej zabawy, naprawdę fajny eksperyment

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)
1 godzinę temu, Gieneq napisał:

Druga sprawa to masz źle zmontowany układ do testów.

Napięcie na bramce jest ważne, czyli żeby sprawdzić różne warianty musisz dać tam potencjometr.

Tylko w kursie jest zastosowany opornik - też wydawało mi się, praktyczniejsze zastosowanie potencjometru, ale myślałem, że chodzi o możliwość robienia powtarzalnych odczytów.

Niby się rozpisałem ale większość do pominięcia bo powtarzalne dane, dodałem je na wszelki wypadek gdyby ktoś chciał coś porównać.

Mógłbyś mi powiedzieć czy fakty, że na R nie ma żadnego napięcia jest poprawny czy ja coś robię źle. Bo to było coś co mnie najbardziej zdziwiło, a chyba nie dostałem odpowiedzi na to pytanie wprost. Chodzi o R z układu:
obraz.thumb.png.10831f1c4c21a31fd52e808cefadb285.png

Chyba, że chodzi tutaj o problem który przytoczyłeś - spadek napięcia na stykach płytki.

Edytowano przez szakal11

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

W kontekście tego układu ciężko analizować napięcia, jeżeli opór R jest duży to styki mogą mieć wpływ ale napięcie powinno zmieniać się raczej proporcjonalnie.

Układ z kursu ma inny cel - tranzystory MOS są tu traktowane trochę lżej, bo są trudniejsze i układ ten służy do tego, żeby raz podłączyć R do zasilania i raz do masy i zaobserwować np. pojemność bramki. Ale żeby sprawdzić jak działa, przejść przez punkty pracy to trzeba już regulowane napięcie na bramce.

Układ do testów wyglądałby tak:

image.thumb.png.054c292f70421c64ba38348f7a873877.png

Edytowano przez Gieneq
  • Lubię! 2

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
4 godziny temu, Gieneq napisał:

zaobserwować np. pojemność bramki

To akurat chyba udało mi się zaobserwować 🙂

W takim razie dzięki za wyjaśnienie i dodatkowe informacje.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nadszedł czas na mój pierwszy post na forum 😄 (poza przywitaniem). Słowem wstępu, jest to pierwsza lekcja (spośród I i II części kursów elektroniki) z którą miałem pewne problemy. Po trzech podejściach, 5 uszkodzonych tranzystorach i kilku godzinach czytania o tranzystorach wydaje mi się, że załapałem w końcu. Post piszę dla osób które napotkają również podobne problemy i być możliwe, że będzie im pomocny 😄.

Głównym problemem było nieostrożne obchodzenie się z tranzystorem. Miałem cały czas z tyłu głowy, że są to delikatne elementy i łatwo uszkodzić kanał. Raz wydaje mi się, że przy dokonywaniu pomiarów delikatnie zwarłem ze sobą bramkę z drenem i wtedy uszkodził mi się tranzystor, lecz nie mam pewności czy dokładnie to spowodowało uszkodzenie. Kiedy mosfet był uszkodzony układ paradoksalnie może wydawać się, że działa... no ale nie działa dobrze. Uszkodzenie mosfetu objawia się tym, że rezystor który jest połączony z bramka (G) nie przerywa dźwięku brzęczka po zwarciu go z minusem baterii (kanał jest permanentnie otwarty więc nie ma możliwości go zamknąć). Aby sprawdzić czy mosfet dobrze działa podłączałem go również do układu z lekcji 7b kursu elektroniki części pierwszej (prosty układ: bateria, dioda LED, 2 rezystory i tranzystor mosfet). Wnioskiem było, że gdy dioda świeciła mimo, podłączonej bramki do minusa, to tranzystor był uszkodzony. Na tak skonstruowanym układzie sprawdzałem czy tranzystor jest sprawny. Dodatkowo, gdy tranzystor był uszkodzony, a bramka podłączona do plusa można było zmierzyć przepływający prąd przez bramkę co w przypadku dobrze działającego mosfeta nie powinno mieć miejsca. Co ciekawe, dokonałem też kilka pomiarów na uszkodzonych tranzystorach i zauważyłem, że jeden z tranzystorów uszkodził się jakby w połowie. Diody podłączone do niego były dość przygaszone a dźwięk z buzzera zdecydowanie stłumiony. Oczywiście bramka nie reagowała na zwierania z minusem.

Mimo stosowania folii aluminiowej i jak wydawało mi się ostrożnego działania, w trakcie dokonywania pomiarów uszkodziłem wszystkie tranzystory z zestawu więc musiałem odwiedzić lokalny sklep z elektroniką i dokupić 😄. Na szczęście mieli dokładnie ten sam na stanie. Poniżej zamieszczam zdjęcie jak zabezpieczałem tranzystory w trakcie i po wykonaniu ćwiczenia.

4.thumb.jpg.d67bfc97a7437ab2e0f497bd0604d15d.jpg

Zamieszczam również zdjęcia ze zbudowanych układów na podstawie schematów z kursu oraz wyniki pomiarów.

1.thumb.jpg.e65431eb848ac9c1ad4d6afe5ba4bfbb.jpg2.thumb.jpg.9af9d1325a2b692cfb5fca6af0846d2b.jpg3.thumb.jpg.58ad3ee03b2dc826e0dcb300218dae11.jpg

wyniki.thumb.png.1cfb3ffbdeae37c619ff598d2be2814a.png

Pierwszym najbardziej zauważalnym wnioskiem był brak zmiany natężenia prądu płynącego przez brzęczek przy innych wartościach oporu na bramce tranzystora. Spadek napięcia na rezystorze bramki wynosił 0V co oznaczało brak prądu płynącego z plusa do bramki.

Zauważyłem jedno zjawisko którego do końca nie rozumiem. A mianowicie chodzi o spadek napięcie Udg przy użyciu rezystora 1M omów i podłączonego do minusa. Napięcie Udg jest o około 0,5 V niższe względem Uds w porównaniu do rezystorów o wartości 10k lub 100 omów (gdzie napięcia Uds i Udg były dość zbliżone). Dodatkowo podczas mierzenia tego napięcia było słychać bardzo krótki i cichy impuls z brzęczka. Czy jest ktoś w stanie wyjaśnić czy coś zepsułem a może to normalne zjawisko? 😄

Proszę o skorygowanie ewentualnych błędów w rozumowaniu lub wynikach, jeśli takie ktoś dostrzegł. Mam nadzieję, że post będzie komuś pomocny. Pozdrawiam! 🙂

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@szymon812 widzę, że trochę się namęczyłeś, z tranzystorami różnie bywa, czasem ciężko je uszkodzić, a czasem jest to bardzo łatwe. 😞 

Dnia 25.08.2020 o 19:03, szymon812 napisał:

Pierwszym najbardziej zauważalnym wnioskiem był brak zmiany natężenia prądu płynącego przez brzęczek przy innych wartościach oporu na bramce tranzystora. Spadek napięcia na rezystorze bramki wynosił 0V co oznaczało brak prądu płynącego z plusa do bramki.

Tak zgadza się, tak podłączony rezystor ma wpływ na szybkość ładowania bramki tranzystora. Co innego gdyby wstawić na bramce dzielnik napięcia.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Witajcie,

Nie wiem czy poprawnie mierze napiecie na mosfecie Dren-źródło, poniewaz niewazne jaki rezystor dodam masa z bramka, zawsze wychodzi napieci 0.005. Na uszkodzonym mosfecie (stwierdzam to po palacej sie diodzie w momencie zmasowania rezystora do bramki) wartosci sie zmieniaja dla przykladu 1MO, Uds=3,37V Ugs=1,74, calkowity zanik napiecia mialem przy 1 KO, co robie nie tak ?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Maticz wklej proszę dla formalności zdjęcie swojego układu i zaznacz gdzie dokonujesz pomiaru 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Maticz Tranzystor masz dobrze podłączony - powinien przewodzić, bo bramka jest spolaryzowana napięciem zasilania, ale przypadkiem nie masz źle wpiętego LEDa? 

 

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Swieci, anoda idzie do plusa, innaczej by nie swiecila, dlaczego mam napiecie tak niskie ?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Dnia 15.10.2020 o 17:47, Maticz napisał:

poniewaz niewazne jaki rezystor dodam masa z bramka, zawsze wychodzi napieci 0.005

Jeżeli piszesz tu o spadku na rezystorze przy bramce to się tym nie przejmuj. Bramka MOSa jest odizolowana i pobiera prąd przy przełączaniu, a po włączeniu/wyłączeniu.

Te pomiary co masz w tabelce wyglądają dobrze. A jak dasz jakieś inne obciążenie zamiast brzęczyka, np. sam rezystor ~100R i zmierzysz prąd i spadek na nim to co się dzieje?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

36774303_test2.thumb.jpg.0579a12f21c53dacb7a2d66522d11fe4.jpg

Dzieki za odpowiedz. Juz tlumacze o co mi chodzi, wykonalem ponowne pomiary przy uzyciu potencjometru 5K + 1K rezystor do niego, oraz rezystora 1k i diody led żółtej (2v spadku napiecia) do Drenu, koszyk baterii to 6,4 V, czyli 4 paluszki. W momencie gdy dioda zaczyna lekko swiecic, napiecie na lini Dren-Źródło jest najwyzsze 4,4 V a na Bramce prawie dobija do 1,8 V. W momencie gdy bramka ma juz nominalne dla diody 1,96 V( i tutaj MOSFET wchodzi w stan nasycenia ??? dalsze zwiekszanie pradu nie zmienia pradu na diodzie) dioda swieci juz najjasniej na pradzie 4,5 mA (rezystancja 1k daje takie maksymalne natezenie) natomiast prad na lini Dren-źródło niemal zanikl i udalo mi sie na pograniczu uzyskac z pomiaru 0.2V, im bardziej przekrece potencjometr tym wartosc maleje do 0,005V. I teraz chcialbym sie dowiedziec, czy te pomiary i spostrzezenia sa poprawne. Przepraszam za chaotyczne pisanie, ale chcialem napisac wszystko ze szczegolami. Pozdrawiam.

 

 

Edytowano przez Maticz

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Maticz ale namieszałeś 😄 już prostuję, ale plus za układ do testów, wszystko jest ok 🙂 

Pierwsze to idziemy do dokumentacji i mamy tu:

image.thumb.png.ff77136ec3285cc4c06d4f975dd1f540.png

Czyli, jeżeli masz układ taki jak piszesz i podasz mu na bramkę napięcie UGS > UGSth czyli większe niż progowe to zacznie płynąć znaczny prąd. Mamy tu typowo 2V napięcia progowego. Po przekroczeniu napięcia przechodzimy w obszar liniowy. Też zwróć uwagę że napięcie progowe nie jest stałe i zależy od napięcia jakim sterujesz czyli te co jest na złączu DS, a stąd prąd jaki tam wyciągniesz.

Dnia 20.10.2020 o 19:36, Maticz napisał:

W momencie gdy bramka ma juz nominalne dla diody 1,96 V(

To nie ma nic wspólnego z diodą, 2V jest tu przypadkowo takie same. Jeżeli dioda zaczęła świecić to oznacza, że podałeś na bramkę napięcie większe od napięcia progowego (zbieżność przypadkowa 2V) co spowodowało wytworzenie kanału pomiędzy drenem i źródłem co umożliwiło przepływ prądu i świecenie diody.

To jak działa kanał doczytaj w kursie 😉 

Dnia 20.10.2020 o 19:36, Maticz napisał:

napiecie na lini Dren-Źródło jest najwyzsze 4,4 V

To akurat niekoniecznie Cię interesuje... choć może, ale warto objaśnić. Jeżeli dioda się żarzy, czyli dopiero zaczyna świecić oznacza że wszedłeś w obszar (chyba nazywa się pentodowy albo liniowy), gdzie tranzystor zachowuje się jak regulowany rezystor. Oznacza to że sterując napięciem na bramce sterujesz rezystancją (inaczej zdolnością do przewodzenia) tranzystora. Dzieje się tak, gdyż w podłożu tranzystora nagromadzają sie elektrony tworząc kanał. W obszarze liniowym zmienia się jego szerokość a co za tym idzie możliwy prąd drenu (skrót od prądu płynącego pomiedzy drenem a źródłem czyli w kanale). Stawia on jednak pewien opór, stąd ograniczenia w przepływie prądu (LED nie świeci tak jakby mógł najmocniej) i wystepuje pewien spadek napięcia. Dlatego wychodzi Ci jakieś 4,4V.

Jeżeli wejdziesz w obszar nasycenia tranzystora, czyli jeżeli na bramkę podasz napięcie dużo większe od napięcia progowego, to zauważysz że spadek napięcia jest na złączu DS bardzo mały. Jak spojrzysz na tabelkę to parametr ten nazywa się RDSon i liczy kilka omów. Stąd:

Dnia 20.10.2020 o 19:36, Maticz napisał:

i tutaj MOSFET wchodzi w stan nasycenia ???

tak nasycenia

Dnia 20.10.2020 o 19:36, Maticz napisał:

dalsze zwiekszanie pradu nie zmienia pradu na diodzie) dioda swieci juz najjasniej na pradzie 4,5 mA

tak, dalsze podnoszenie nie ma sensu bo ograniczenie stanowi rezystancja na wejściu drenu. Jeżeli byś dał tam rezystor w ramach obciążenia np 10R to mógłbyś zaobserwować dużo większe możliwości regulacji i większe prądy.

Dnia 20.10.2020 o 19:36, Maticz napisał:

natomiast prad na lini Dren-źródło niemal zanikl i udalo mi sie na pograniczu uzyskac z pomiaru 0.2V

nie prąd tylko napięcie, tak jak pisałem o rezystancji kanału jest na tyle mała że spadek znika. Stąd MOSFETy są dobre do sterowania większym prądem bo się mniej grzeją, ale w stanie nasycenia. Bo jak zauważyłeś w obszarze liniowym spadek na nich jest spory i ładnie może się taki osobnik zagotować.

 

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...