Как рассчитать резистор на затвор полевого транзистора

Расчет резистора для полевого транзистора

Резистор – это один из ключевых элементов электрической схемы. Он применяется для управления током и напряжением в различных электронных устройствах. Если вы хотите использовать полевой транзистор в своей схеме, то вам понадобится рассчитать резистор, который будет подходить для данного транзистора.

Полевой транзистор – это полупроводниковое устройство, которое может усиливать и контролировать ток. Он имеет три вывода: исток (source), сток (drain) и затвор (gate). Чтобы правильно использовать полевой транзистор, необходимо рассчитать резистор, подключенный к его затвору.

Резистор, подключенный к затвору полевого транзистора, называется резистором затвора. Он используется для установки нужного уровня напряжения на затворе, и тем самым, для управления током транзистора. Чтобы рассчитать значение резистора затвора, нужно учитывать такие параметры, как ток затвора и напряжение питания транзистора.

Пример расчета резистора для полевого транзистора:

Пусть у нас есть полевой транзистор с параметрами: ток затвора Ig=10 мкА и напряжение питания Vdd=12 В. Для определения значения резистора затвора, воспользуемся формулой: R=(Vdd-Vgs)/Ig, где Vgs – напряжение на затворе полевого транзистора.

Таким образом, если напряжение на затворе полевого транзистора Vgs=5 В, то значение резистора затвора будет: R=(12-5)/10*10^-6=700 кОм.

Расчет резистора для полевого транзистора является важной задачей при проектировании электронных схем. Важно учитывать, что эти параметры могут различаться в зависимости от конкретных характеристик полевого транзистора. Поэтому перед расчетом рекомендуется ознакомиться с техническими характеристиками конкретного транзистора и использовать соответствующие формулы для рассчета резистора затвора.

Надеемся, что данная статья помогла вам разобраться в вопросе о расчете резистора для полевого транзистора. Важно понимать, что правильный расчет резистора затвора позволяет оптимизировать работу полевого транзистора и достичь желаемых результатов в вашей электрической схеме.

Как рассчитать резистор для полевого транзистора

Для начала, необходимо определить требуемый ток базы (I_B) для полевого транзистора. Это может быть задано в даташите транзистора или рассчитано исходя из требуемого тока коллектора (I_C) и коэффициента усиления базы-эмиттера (h_fe).

Затем, рассчитываем необходимое напряжение на базе (V_B) с использованием формулы:

где V_CC — напряжение питания, V_BE — напряжение перехода база-эмиттер.

Далее, вычисляем значение резистора (R_B) с использованием закона Ома:

где I_B — требуемый ток базы.

И наконец, выбираем ближайшее коммерческое значение резистора, которое будет соответствовать рассчитанному значению. Не забудьте также проверить мощность резистора, чтобы убедиться, что он может выдерживать протекающий через него ток.

Вот пример расчета:

Допустим, у нас есть полевой транзистор с коэффициентом усиления базы-эмиттера (h_fe) равным 100 и требуемым током коллектора (I_C) равным 10 мА. Напряжение питания (V_CC) составляет 12 В, а напряжение перехода база-эмиттер (V_BE) примерно равно 0,7 В.

Сначала рассчитаем требуемый ток базы:

Затем вычислим напряжение на базе:

И, наконец, рассчитаем значение резистора:

Таким образом, для этого примера использование резистора с номиналом 7 кОм позволит нам получить требуемый ток базы для полевого транзистора.

Описание полевого транзистора

Источник — это область, где электроны входят в устройство и становятся носителями заряда. Сток — это область, где электроны покидают устройство. Затвор — это область, которая контролирует ток, протекающий через устройство.

В полевом транзисторе ток между источником и стоком контролируется напряжением на затворе. Когда на затворе нет напряжения, ток между источником и стоком минимален и устройство находится в выключенном состоянии (открытом). Когда на затвор подается напряжение, ток между источником и стоком увеличивается, что приводит к включению (закрытию) устройства.

Важной характеристикой полевого транзистора является его параметр усиления, который показывает, как сильно величина тока между источником и стоком контролируется напряжением на затворе. Усиление обычно обозначается буквой K и может варьироваться в широком диапазоне в зависимости от типа и параметров транзистора.

Полевые транзисторы широко используются в электронных устройствах, таких как усилители, инверторы, источники питания и т.д. Они обладают высокой эффективностью, низким уровнем шума и малым потреблением энергии, что делает их предпочтительными во многих приложениях.

Важность правильного резистора

Подбор правильного резистора позволяет согласовать параметры транзистора с условиями работы схемы. Неправильный резистор может привести к нежелательным эффектам, таким как потеря энергии в виде тепла, снижение эффективности работы схемы, перегрузка транзистора и его повреждение.

Для расчета необходимого значения резистора следует учитывать ряд параметров, включая допустимую мощность резистора, рабочее напряжение и ток, требования к точности, а также характеристики полевого транзистора и требуемую рабочую точку.

Наиболее распространенным способом расчета резистора для полевого транзистора является использование формулы, которая основывается на законе Ома и учитывает параметры транзистора и условия работы схемы. Расчет резистора требует аккуратности и тщательности, чтобы обеспечить правильную работу схемы и защиту полевого транзистора от перегрузки или повреждения.

Правильный выбор резистора для полевого транзистора является ключевым моментом для достижения оптимальной производительности и долговечности схемы. Следование рекомендациям производителя полевого транзистора, тщательный расчет и проверка вычисленного значения позволят избежать нежелательных последствий и обеспечить эффективную работу схемы.

Формула расчета резистора

Для расчета резистора в схеме с полевым транзистором используется следующая формула:

• R — значение резистора в омах (Ω);
• V_GS — разность потенциалов между входными выводами транзистора (вольты, В);
• V_TH — напряжение порога транзистора (вольты, В);
• I_D — ток стока транзистора (амперы, А).

Данная формула используется для расчета резистора, который необходим для установления заданного тока стока транзистора и контроля разности потенциалов между входными выводами.

Для правильного расчета резистора следует знать значения V_GS и I_D для данного транзистора. Значение V_TH можно найти в технической документации на данный транзистор или с помощью специальных приборов.

Следует также отметить, что расчет резистора в схеме с полевым транзистором является сложным процессом, требующим знания электроники и умения работать с технической документацией. Поэтому перед выполнением расчетов рекомендуется обратиться к специалистам или использовать специальные программы для электронного проектирования.

Вам также может понравиться

График работы ГИБДД в России

Государственная инспекция безопасности дорожного движения (ГИБДД) играет ключевую роль в обеспечении безопасности дорожного движения в России. Она.

Ребенок пьет только воду с сахаром

Вполне естественно, что дети имеют свои предпочтения в пище, и они могут отличаться от предпочтений взрослых. Одна из таких особенностей может быть.

Наушники Defender Freemotion B525: инструкция по применению на русском

Наушники Defender FreeMotion B525 — это универсальные беспроводные наушники, которые обладают высоким качеством звука и множеством функций. Они.

Какие действия нужно предпринять перед выездом из квартиры?

Выезжая из квартиры на некоторое время или окончательно, важно проделать ряд организационных моментов, чтобы избежать проблем и неприятностей. Даже.

• Обратная связь
• Пользовательское соглашение
• Политика конфиденциальности

Расчет резистора на затворе полевого транзистора

Полевой транзистор является одним из основных элементов электронных схем. Он используется как ключ или усилитель во многих устройствах. Однако, для правильного функционирования полевого транзистора необходимо правильно выбрать резистор на его затворе.

Резистор на затворе полевого транзистора выполняет несколько важных функций. Во-первых, он определяет ток через затвор и, следовательно, влияет на уровень сигнала, которым управляется транзистор. Во-вторых, резистор помогает защитить затвор от статического электричества и помех.

Расчет резистора на затворе полевого транзистора зависит от нескольких параметров, включая напряжение работы транзистора, ток через затвор, крутизну (transconductance) транзистора и желаемое усиление сигнала. В данном руководстве мы рассмотрим каждую из этих переменных и приведем примеры расчета резистора на затворе для различных полевых транзисторов.

Понятие полевого транзистора

У полевого транзистора есть три основных электрода: исток (source), сток (drain) и затвор (gate). Исток и сток подключены к источнику питания, а затвор используется для управления потоком тока между истоком и стоком. Приложение напряжения к затвору создает электрическое поле в канале полевого транзистора, что управляет его проводимостью.

Существует два основных типа полевых транзисторов: МОП-транзистор (MOSFET) и ДМОП-транзистор (DMOSFET). В МОП-транзисторе канал образуется в полупроводниковом материале с помощью окисленного слоя, а в ДМОП-транзисторе канал создается путем имплантации примесей в полупроводниковый материал.

Затвор полевого транзистора играет важную роль в его работе. Подключение резистора на затворе позволяет контролировать напряжение на этом электроде и, следовательно, управлять проводимостью канала. Размеры и типы резисторов на затворе могут различаться в зависимости от спецификаций и требований схемы.

Название	Описание
Резистор на затворе	Резистор, подключенный к затвору полевого транзистора для управления его проводимостью.
Значение резистора	Сопротивление резистора на затворе, выраженное в омах (Ω).
Влияние резистора	Резистор на затворе определяет ток, протекающий через затвор и, следовательно, его проводимость, что позволяет управлять конкретными параметрами транзистора.

Необходимость расчета резистора на затворе

Резистор на затворе полевого транзистора выполняет две основные функции. Во-первых, он формирует входное сопротивление для схемы, контролирующей затвор. Во-вторых, он устанавливает рабочий ток затвора, который влияет на усиление сигналов и энергопотребление транзистора.

Выбор правильного значения резистора на затворе зависит от нескольких факторов, включая требования к усилению, мощности, полосе пропускания и стабильности работы полевого транзистора. Подбор оптимального значения резистора на затворе позволяет достичь желаемых характеристик устройства.

Фактор	Влияние
Усиление	Высокое значение резистора на затворе может привести к уменьшению усиления, а низкое значение — к искажениям сигнала.
Мощность	Резистор на затворе должен иметь достаточно большое значение, чтобы обеспечить надежную работу транзистора при максимальной мощности.
Полоса пропускания	Правильное значение резистора на затворе позволяет подстроить полосу пропускания устройства для требуемого диапазона частот.
Стабильность работы	Значение резистора на затворе должно быть достаточно стабильным для обеспечения надежной и точной работы устройства в различных условиях.

Расчет резистора на затворе полевого транзистора обычно включает в себя учет спецификаций проекта и параметров транзистора, а также использование специальных формул или специализированного программного обеспечения. Точный расчет резистора на затворе позволяет добиться оптимальных характеристик устройства и эффективно использовать полевой транзистор в различных приложениях.

Раздел 1: Основные понятия

В данном разделе рассматриваются основные понятия, необходимые для понимания расчета резистора на затворе полевого транзистора.

• Полевой транзистор — это электронное устройство, основанное на принципе управления током через канал полупроводникового материала с помощью напряжения на затворе.
• Затвор — это электрод полевого транзистора, который управляет током через канал. Затвор образован слоем диэлектрика, который разделяет затвор от канала.
• Резистор на затворе — это компонент, подключенный к затвору полевого транзистора, который ограничивает ток через затвор. Резистор на затворе обеспечивает стабильное управление затвором и защиту от повышенного напряжения.
• Расчет резистора на затворе — это процесс определения значения резистора, необходимого для задания определенного тока через затвор полевого транзистора.

В следующем разделе будет рассмотрено подробное описание этапов расчета резистора на затворе полевого транзистора.

Структура и принцип работы полевого транзистора

Структура полевого транзистора состоит из трех основных областей: истока, стока и затвора. Исток и сток представляют собой области с примесными материалами, называемыми источниковым и стоковым затвором, соответственно. Затвор — это проводящая область полупроводника между истоком и стоком.

Принцип работы полевого транзистора основан на эффекте управления областью затвора при изменении напряжения на его электродах. Когда на затворе транзистора приложено напряжение, изменяющее его состояние, образуется электрическое поле в области затвора. Полученное электрическое поле влияет на количество заряда в затворе, что в свою очередь влияет на проводимость транзистора.

В зависимости от типа полевого транзистора существуют два основных вида управления его проводимостью: управление током и управление напряжением.

• Полевые транзисторы с управлением током имеют входной электрод, через который подается контрольный ток для изменения состояния транзистора. Увеличение или уменьшение этого тока позволяет управлять проводимостью устройства.
• Полевые транзисторы с управлением напряжением имеют входной электрод, на который подается контрольное напряжение. Изменение этого напряжение позволяет управлять уровнем проводимости.

Полевые транзисторы широко используются в электронных устройствах, таких как усилители и цифровая электроника. Они обладают высокой надежностью, низким энергопотреблением и малым размером, что делает их особенно популярными во многих приложениях.

Роль затворного резистора в схеме

Затворный резистор играет важную роль в схеме с полевым транзистором. Он используется для ограничения тока, протекающего через затвор транзистора. Это позволяет защитить транзистор от возможного повреждения и обеспечить его стабильную работу.

Затворный резистор также выполняет функцию установления постоянного напряжения на затворе транзистора. Он создает делитель напряжения вместе с другими элементами схемы, такими как источник питания и подключенная нагрузка. Это позволяет установить нужный уровень напряжения на затворе транзистора и управлять его работой.

Важно выбирать правильное значение сопротивления для затворного резистора, чтобы обеспечить оптимальную работу схемы. Если сопротивление слишком низкое, то ток через затвор будет слишком велик, что может привести к перегреву транзистора и его повреждению. С другой стороны, если сопротивление слишком высокое, то транзистор может не получить достаточного уровня напряжения на затворе и не сможет правильно функционировать.

При выборе значения сопротивления затворного резистора нужно учитывать подключенную нагрузку и ограничения транзистора. Расчет и определение значения этого резистора требует знания параметров транзистора, его характеристик и требуемых условий работы схемы. В общем случае, сопротивление затворного резистора можно выбирать в диапазоне от нескольких килоом до нескольких мегаом, в зависимости от конкретных нужд и требований схемы.

Раздел 2: Формулы и расчеты

Для расчета резистора на затворе полевого транзистора требуется учесть несколько ключевых факторов. Следуя этим формулам и принципам, вы сможете подобрать оптимальное значение резистора.

1. Определите необходимое напряжение на затворе транзистора. Это может быть указано в технических характеристиках или может быть задано в вашем проекте.

2. Рассчитайте ток затвора (I_g) с помощью следующей формулы:

• Если у вас есть значение напряжения на затворе (V_g) и сопротивление между истоком и затвором (R_g), используйте формулу I_g = V_g/R_g.
• Если у вас задано значение тока затвора (I_g) и сопротивление между истоком и затвором (R_g), используйте формулу V_g = I_g * R_g.

3. Определите диапазон допустимых значений тока затвора для выбранного полевого транзистора, обратившись к его техническим характеристикам.

4. Рассчитайте значение резистора (R₁), который будет использоваться на затворе, используя формулу R₁ = (V_cc — V_g)/I_g. Здесь V_cc — напряжение питания.

5. Убедитесь, что значение резистора R₁ близко к стандартным значениям, доступным для покупки.

6. Подключите резистор к затвору транзистора и убедитесь, что он соответствует заданным требованиям.

Пользуясь этими формулами и указаниями, вы сможете правильно расчитать резистор на затворе полевого транзистора для вашего проекта. Удачи в экспериментах!

Как рассчитать резистор на затвор полевого транзистора

Резистор на затворе полевого транзистора является одним из ключевых элементов в электронных схемах. Верное его выбор и правильный расчет позволяют обеспечить стабильную и надежную работу устройства.

Резистор на затворе используется для установки нужного уровня напряжения и тока на затворе полевого транзистора. Он играет важную роль в формировании передаточных характеристик транзистора и влияет на его работу в режимах усиления или коммутации сигнала.

Подбор резистора на затворе требует учета нескольких факторов, таких как максимальное напряжение на затворе, максимальный ток через затвор, расчет рабочей точки транзистора и требуемая усиливающая способность. Расчет должен быть выполнен с учетом характеристик конкретного полевого транзистора и требований к электрическим параметрам схемы.

Важно учитывать, что неправильно подобранный или некачественный резистор на затворе может привести к деградации характеристик транзистора и нарушению работы всей схемы.

Итак, чтобы правильно подобрать резистор на затворе полевого транзистора, необходимо учесть все указанные факторы и выполнить соответствующий расчет. Такой подход позволит обеспечить стабильную работу транзистора и эффективную работу всей схемы.

Значение резистора на затвор полевого транзистора

Значение резистора на затворе полевого транзистора является одним из ключевых параметров для правильной работы транзистора. Оно определяет ток, протекающий через затвор-исток, и, следовательно, управляет уровнем напряжения на затворе.

Резистор на затворе представляет собой элемент сопротивления, который подключается между затвором и общим источником транзистора. Его значение определяется экспериментально или расчетно в зависимости от требуемых характеристик работы транзистора.

Значение резистора на затворе влияет на следующие параметры полевого транзистора:

• Входное сопротивление: Чем больше значение резистора на затворе, тем выше входное сопротивление транзистора. Это означает, что транзистор будет более устойчив к воздействию внешних шумов и помех.
• Уровень напряжения на затворе: Величина резистора на затворе также определяет уровень напряжения на затворе. Правильное значение резистора позволяет достичь необходимого уровня напряжения для работы транзистора.
• Уровень тока в схеме: Резистор на затворе контролирует ток, протекающий через затвор-исток. Если его значение выбрано неправильно, это может привести к неправильной работе схемы или перегрузке транзистора.

Для определения правильного значения резистора на затворе полевого транзистора необходимо учитывать параметры конкретной схемы и требования к работе транзистора. Это может потребовать проведения расчетов или использования специализированного программного обеспечения.

Важно помнить, что выбор резистора на затворе полевого транзистора должен быть основан на тщательном анализе и учете требований к схеме, чтобы обеспечить стабильную работу транзистора и предотвращение возможных сбоев.

Расчет сопротивления резистора на затворе

Подобрать правильное сопротивление резистора на затворе полевого транзистора очень важно для обеспечения стабильной работы схемы. Сопротивление резистора на затворе определяет ток, который будет протекать через затвор и, соответственно, контролирует работу полевого транзистора.

Для расчета сопротивления резистора на затворе следует учитывать следующие параметры:

1. Ток затвора (I_G): этот параметр определяет, сколько тока требуется для управления полевым транзистором. Обычно он указывается в даташите на транзистор и зависит от его типа и приложенного напряжения на затворе.
2. Напряжение на затворе (V_G): это напряжение, которое приложено к затвору полевого транзистора. Оно тоже указывается в даташите и определяет, в каком диапазоне работает транзистор.
3. Напряжение питания (V_CC): это напряжение, которое подается на полевой транзистор. Оно также важно для выбора сопротивления резистора, так как оно влияет на ток, который может протекать через затвор.

Расчет сопротивления резистора на затворе можно выполнить по формуле:

• R_G: сопротивление резистора на затворе, которое нужно найти.
• V_th: пороговое напряжение (threshold voltage). Это напряжение, при котором транзистор начинает открываться и пропускать ток. Нормально, оно указывается в даташите на транзистор.

Полученное значение сопротивления может быть округлено до ближайшего стандартного значения в серии резисторов. Резисторы часто доступны в стандартных значениях, таких как 1 кОм, 10 кОм и т. д.

Важно учесть, что возможно потребуется экспериментальная настройка значения сопротивления резистора, чтобы достичь необходимых результатов и стабильной работы транзистора.

Влияние значения резистора на затворе

Значение резистора на затворе влияет на работу полевого транзистора и имеет большое значение при выборе правильного значения для конкретного приложения. Резистор на затворе является одним из ключевых элементов схемы, определяющим уровень управляющего напряжения на затворе и, следовательно, величину тока, который протекает через полевой транзистор.

Величина резистора на затворе выбирается в зависимости от требуемого уровня управляющего напряжения. Большое значение резистора на затворе приведет к малому управляющему напряжению и малому току через транзистор. Это может быть полезным в случаях, когда требуется минимальный потребляемый ток или когда необходимо снизить уровень шумов. Однако также должно быть учтено, что большое значение резистора на затворе может увеличить время нарастания и спада сигнала, что может привести к ухудшению временных характеристик схемы.

Малое значение резистора на затворе приведет к большому управляющему напряжению и большему току через транзистор. Это может быть полезным в случаях, когда требуется высокий уровень управления, например, для усиления сигнала или для работы с низкими уровнями входного сигнала. Однако малое значение резистора на затворе может привести к увеличению потребляемого тока и ухудшению энергетической эффективности схемы.

Подбор правильного значения резистора на затворе также может зависеть от других параметров схемы, таких как источник питания и другие элементы. В некоторых случаях может потребоваться компромисс между различными требованиями и ограничениями для достижения оптимальной работы схемы.

Итак, при выборе значения резистора на затворе необходимо учитывать требуемый уровень управления, потребляемый ток, временные характеристики схемы и другие факторы, определенные конкретными требованиями и ограничениями приложения.

Разделение резисторов для затворов включенных транзисторов

Когда на схеме присутствуют несколько полевых транзисторов, важно правильно подобрать резисторы для их затворов. Правильное разделение резисторов позволяет достичь оптимальной работы всей схемы, обеспечивая стабильное и эффективное функционирование каждого транзистора.

Разделение резисторов для затворов включенных транзисторов осуществляется с учетом их электрических характеристик и требований к схеме.

Основные факторы, влияющие на разделение резисторов, включают:

• Напряжение питания затвора транзистора;
• Ток затвора транзистора;
• Сопротивление затвора транзистора;
• Фактор усиления транзистора;
• Пределы токов и напряжений каждого транзистора.

С учетом этих факторов можно рассчитать оптимальное значение резисторов для каждого затвора. Необходимо подобрать значения, которые обеспечивают требуемое напряжение и ток для каждого транзистора, а также учитывают ограничения по мощности и тепловыделению.

Разделение резисторов часто производится путем использования параллельного соединения резисторов с различными значениями сопротивления. Это позволяет снизить общее сопротивление и распределить нагрузку между резисторами. При этом резисторы выбираются таким образом, чтобы обеспечить одинаковое напряжение на каждом из затворов.

При разделении резисторов для затворов включенных транзисторов также необходимо учитывать взаимное влияние между транзисторами. Некорректное разделение резисторов может привести к нарушению работы схемы или нестабильному функционированию транзисторов.

Правильное разделение резисторов для затворов включенных транзисторов является важным аспектом проектирования электронных схем. Внимательный расчет и распределение нагрузки между резисторами позволяют обеспечить эффективную и стабильную работу всей схемы, повышая надежность и долговечность устройства.

Выбор значения резистора для затворов включенных транзисторов

При подключении полевых транзисторов (MOSFET) в усилительные схемы или в схемы управления, необходимо правильно подобрать значения резисторов для затворов транзисторов. Это позволяет достичь оптимальной работы транзисторов и увеличить эффективность цепи.

Для выбора значения резистора для затвора полевого транзистора нужно учесть несколько факторов:

1. Ток затвора (I_g): резистор должен быть способен обеспечить достаточный ток затвора для надлежащей работы транзистора. Ток затвора определяет, насколько быстро транзистор может переходить в режим насыщения и отсечки. Для расчета значения резистора можно использовать следующую формулу: R = (V_g — V_th) / I_g, где V_g — напряжение на затворе транзистора, V_th — пороговое напряжение, I_g — требуемый ток затвора.
2. Максимальное напряжение на затворе (V_g(max)): резистор должен быть способен выдерживать максимальное напряжение, которое может появиться на затворе транзистора. Значение резистора для затвора можно выбирать с учетом необходимости обеспечения надежности работы транзистора и с учетом предельных условий, указанных в технических характеристиках транзистора.
3. Сопротивление затвора (R_g): резистор в цепи затвора влияет на величину сопротивления затвора транзистора. Это может повлиять на время переключения транзистора и его частотные характеристики. Для увеличения скорости переключения транзистора можно использовать небольшие значения резистора, однако это может увеличить потребляемую током мощность схемы. Для расчета значения резистора можно использовать следующую формулу: R = V_g / I_g, где V_g — напряжение на затворе транзистора, I_g — требуемый ток затвора.

Таким образом, выбор значения резистора для затвора полевого транзистора зависит от требуемого тока затвора, максимального напряжения на затворе и желаемых характеристик работы транзистора. Рекомендуется использовать справочные данные и рекомендации производителя для выбора оптимального значения резистора.

Расчет суммарного сопротивления резисторов

При подборе резисторов в цепи необходимо учитывать их суммарное сопротивление. Это значение позволяет определить общую сопротивляемость цепи или участка цепи, а также количество тока, который будет протекать через нее.

Суммарное сопротивление резисторов можно рассчитать с помощью следующих формул:

1. Для резисторов, соединенных последовательно:

Суммарное сопротивление равно сумме сопротивлений всех резисторов в цепи:

• Р1, Р2, …, Рn — значения сопротивлений резисторов

1	1	1	…	1
—— = —— + —— + —— + … + ——	Р1	Р2	Р3	Рn

2. Для резисторов, соединенных параллельно:

Суммарное сопротивление равно обратной величине суммы обратных сопротивлений каждого резистора в цепи:

• Р1, Р2, …, Рn — значения сопротивлений резисторов

1	1	1	…	1
—— = —— + —— + —— + … + ——	Р1	Р2	Р3	Рn

Примечание: при рассчете суммарного сопротивления параллельно соединенных резисторов следует учитывать их точность и мощность, для более точного расчета.

Расчет резистора при использовании подтяжки затвора

Подтяжка затвора – это добавочный резистор, подключенный параллельно основному резистору. Она нужна для того, чтобы затвор не оставался в вакууме и имел определенный потенциал при отсутствии входного сигнала.

Для расчета резистора подтяжки затвора можно воспользоваться следующей формулой:

• где R_п – значение подтяжки затвора в омах;
• V_пит – напряжение питания (обычно это напряжение на источнике питания);
• V_откр – напряжение на открытом канале (обычно это напряжение при использовании нагруженного разряда);
• I_откр – ток при открытом канале (можно оценить величину тока при использовании нагруженного разряда).

Такой расчет позволяет подобрать резистор, который обеспечит необходимый потенциал затвора при закрытом канале.

Практические рекомендации по выбору резистора

При выборе резистора для затвора полевого транзистора необходимо учитывать следующие факторы:

1. Требуемое значение сопротивления: Определите требуемое значение сопротивления для резистора на основе документации или расчетов. Это значение может варьироваться в зависимости от конкретного приложения и параметров транзистора.
2. Мощность резистора: Убедитесь, что выбранный резистор имеет достаточную мощность для своего применения. Расчет мощности резистора можно выполнить с помощью соответствующих формул, учитывая максимальное значение тока и напряжение на затворе транзистора.
3. Допустимое отклонение значения сопротивления: В зависимости от требуемой точности работы схемы, необходимо выбрать резистор с соответствующим допустимым отклонением значения сопротивления. Обычно указывается в процентах от номинального значения.
4. Точность: Для некоторых приложений может потребоваться использование резистора с высокой точностью, чтобы обеспечить стабильность и предсказуемость работы схемы. В таких случаях необходимо выбирать резисторы с низкими значениями погрешности.
5. Температурный коэффициент: Учитывайте температурный коэффициент сопротивления резистора. В случае, если изменение сопротивления резистора при изменении температуры может значительно повлиять на работу схемы, необходимо выбирать резистор с низким значением температурного коэффициента.
6. Физические размеры: Убедитесь, что выбранный резистор имеет подходящий размер для монтажа на плату. Физические размеры резистора могут варьироваться в зависимости от его мощности.

При выборе резистора также рекомендуется обратиться к документации производителя и другим источникам информации, чтобы учесть все необходимые параметры и параметры схемы.

Вопрос-ответ

Зачем подбирать резистор на затвор полевого транзистора?

Подбор резистора на затворе полевого транзистора важен для обеспечения стабильной работы транзистора и достижения нужных параметров в схеме. Резистор на затворе определяет ток, поступающий в затвор и, следовательно, влияет на уровень управления транзистором.

Как правильно рассчитать значение резистора на затворе полевого транзистора?

Для расчета значения резистора на затворе полевого транзистора необходимо знать характеристики транзистора и требуемый уровень управления. Затем используются формулы, учитывающие эти параметры, чтобы получить нужное значение резистора.

Какие факторы нужно учитывать при выборе резистора на затворе полевого транзистора?

При выборе резистора на затворе полевого транзистора важно учитывать следующие факторы: максимальный ток на затворе, сопротивление нагрузки, требуемое напряжение на затворе и характеристики самого транзистора.

Какие последствия могут быть при неправильном подборе резистора на затворе полевого транзистора?

Неправильный подбор резистора на затворе полевого транзистора может привести к нестабильной работе транзистора, его перегреву и выходу из строя. Также может возникнуть неадекватное управление транзистором и неправильное функционирование всей схемы.

Как рассчитать резистор на затвор полевого транзистора

Проектируя силовую часть импульсного преобразователя или подобного устройства, где в качестве силового ключа будет выступать мощный IGBT или MOSFET транзистор, важно правильно рассчитать цепь управления затвором, особенно если речь идет об управлении полупроводниковым ключом на высокой скорости, характерной для рабочих частот от сотен килогерц до 1 МГц.

Давайте рассмотрим методику такого расчета, а для примера возьмем не утрачивающий популярности на протяжении без малого 20 лет полевой транзистор IRFP460, обладающий, как известно, довольно «тяжелым» затвором.

Допустим, нам он нужен в качестве ключа нижнего уровня (с управлением от уровня земли), который будет управляться при помощи специализированного драйвера UCC37322, так же довольно известного и по сей день востребованного по своему прямому назначению. А напряжение управления затвором примем равным 12 вольт.

Пример расчета для рабочей частоты 1 МГц

Пусть рабочая частота проектируемого устройства составляет ровно 1 МГц, а управляющие импульсы имеют скважность 2 (коэффициент заполнения DC = 0.5). Теоретически это значит, что и рабочая длительность импульса, то есть продолжительность состояния когда ключ полностью открыт, должна на каждом цикле его работы составлять 500 нс.

Но на практике это время будет меньше, поскольку передний и задний фронты будут иметь не нулевую, а конечную длительность, обычно не более 100 нс. Это значит, что ключ будет полностью открыт в самом худшем случае на протяжении 300 нс, и здесь стоит задуматься над тем, а не уменьшить ли скважность… до 1,43, то есть может быть имеет смысл задать управляющим импульсам DC = 0,7. Однако это гипотетически худший вариант, так что на него пока опираться не станем.

На деле длительность фронтов непосредственно на затворе будет определяться возможностями драйвера и реальной емкостью затвора силового транзистора. Из документации на классический транзистор IRFP460 нам известна зависимость полного заряда, подаваемого на его затвор, от напряжения на затворе относительно истока.

Мы видим, что при 12 вольтах на затворе полный его электрический заряд находится в районе 160 нКл. Но здесь же понятно, что заряд этот накапливается емкостью затвора нелинейно, так как в районе 4-5 вольт находится так называемое плато Миллера, где на емкость затвора начинает действовать еще и емкость сток-затвор. Поэтому в самом начале общая емкость затвора минимальна и заряд накапливается затвором с наибольшей скоростью, затем заряжается динамическая емкость Миллера, и после этого заряд затвора нарастает опять линейно, но медленнее чем в самом начале.

Затворный резистор и реальный фронт при открытии

Итого, ток в процессе заряда затвора нарастает далеко не по экспоненте, значит имеет смысл просто ограничить этот ток сверху предельным значением для драйвера UCC37322 при помощи затворного резистора. Поскольку для данного драйвера максимальный пиковый ток по документации составляет 9 ампер, то при 12 вольтах питающего напряжения минимальное значение затворного резистора по Закону Ома получается 1,333 Ом. Принимаем стандартное 1,5 Ом.

Из документации на полевик IRFP460 известно, что при 7,5 вольтах между затвором и истоком, данный транзистор уже точно полностью открыт. Посчитаем усредненную емкость затвора, разделив заряд затвора при 7,5 вольтах на нем, на эти самые 7,5 вольт. Получим 110 нКл/7,5 = 14,5 нФ.

Эту емкость можно принять для оценки временных характеристик в переходном процессе заряда затвора от 12 вольтного драйвера через принятый нами затворный резистор номиналом 1,5 Ом. 7,5 вольт — это практически 63% от 12. Получается произведение R*C – есть как раз время фронта в процессе открытия нашего полевика — 22 нс. Неплохо. Резистор на 1,5 Ом в качестве затворного подходит.

Теперь выясним мощность необходимого затворного резистора. На данном резисторе при открытии и при закрытии транзистора будет рассеиваться энергия, равная энергии, накапливаемой в конденсаторе, образованным емкостью затвор — исток. То есть 14,5 нФ при 12 вольтах. Это CU 2 /2 = 1,044 мкДж при заряде затвора и столько же при его разряде, и так 1000000 раз в секунду (т. к. рабочая частота у нас по условию 1 МГц). Итого 2 Вт.

Выбираем резистор 1,5 Ом на 2 Вт в качестве затворного. Можно взять 2 штуки по 3 Ома в параллель, чтобы не сильно грелись. Кстати, из данного расчета получается, что и мощность, расходуемая на управление полевиком составит 2 Вт.

Шунтирующий конденсатор драйвера

Теперь нужно определиться с шунтирующим конденсатором. Данный конденсатор необходим для быстрой отдачи заряда через драйвер — на затвор полевика. Если в качестве такового использовать электролитический конденсатор большой емкости, то он создаст для импульсов тока столь высокой частоты малое сопротивление, через него будет течь слишком большой импульсный ток, что недопустимо для электролита. Поэтому параллельно электролиту всегда ставят пленочный конденсатор небольшой емкости. Он сможет легко и быстро отдавать заряд, перезаряжаться, при этом не будет перегреваться.

Известно, что I = C*(U1-U2)/t. Значит C = It/(U1-U2). U1-U2 = 0,12 В, t = 66 нс, I = 4,5 А. Отсюда находим что Сmin = 2,5 мкф. Примем емкость пленочного шунтирующего конденсатора равной 3 мкф. Параллельно ему уже можно поставить танталовый или обычный электролитический на значительно большую емкость, чтобы драйверу было комфортнее работать.

Защита затвора полевика и выходного каскада драйвера диодами Шоттки

При высоких рабочих частотах неизбежны емкостные наводки на затвор. Поэтому затвор, а также выход драйвера стоит защитить диодами Шоттки на предельное напряжение большее удвоенного напряжения питания драйвера.

Например 1N5822 – на максимальное обратное напряжение 40 вольт и ток 3А. Если напряжение на затворе в кокой-то момент превысит напряжение питания, заряд просто перетечет в шунтирующий конденсатор. В данных условиях напряжение на затворе не превысит выбранных для нашей схемы 12 вольт.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Лас-Вегасе заработала крупнейшая выставка потребительской электроники CES 2019, а вместе с ней и украинский павильон — Ukraine Tech Pavilion. Об этом сообщила пресс-служба UVCA (Украинская ассоциация венчурного и частного капитала). С чем украинцы ездили в Лас-Вегас на крупнейшую выставку электроники.