Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Rezystancja sterowana elektronicznie, część 2

Article Image
W zeszłym odcinku, w części 1, rozpoczęliśmy omawianie działania rezystorów sterowanych elektronicznie. Impulsem do tego było pytanie użytkownika Kintaro, zamieszczone na forum EEWeb.

Dwa kluczowe podejścia do rezystancji sterowanej elektronicznie to:

  • wykorzystanie tranzystorów, w szczególności typu JFET, jako rezystorów sterowanych napięciem
  • wykorzystanie cyfrowych układów scalonych pełniących funkcję potencjometrów, sterowanych przez mikrokontrolery za pośrednictwem standardowej magistrali SPI lub I²C.

W części 1 omówiliśmy kilka konkretnych kwestii poruszonych przez Kintaro i przeanalizowaliśmy właściwości tranzystorów JFET w kontekście ich stosowania jako rezystorów sterowanych napięciem.

W części 2 przyjrzymy się układom wykorzystującym tę technikę do budowy tłumików, w których tranzystory JFET pracują w układach dzielników napięcia.

Wiemy już, jak za pomocą programu LTspice sporządzić charakterystyki tranzystora JFET pokazane na rysunku 1. Podobne wykresy są często zamieszczane w notach katalogowych tranzystorów polowych. Z rysunku 1 wynika, że charakterystykę tranzystora JFET można podzielić na obszar nasycenia i obszar omowy. W obszarze nasycenia tranzystor JFET działa jak źródło prądowe sterowane napięciem. Znajduje to zastosowanie w układach wzmacniających.

W obszarze omowym tranzystor typu JFET zachowuje się jak rezystor. Wzrost napięcia między drenem a źródłem powoduje wzrost natężenia prądu drenu, przy czym zależność ta jest określona przez napięcie bramka-źródło. Nachylenie krzywych widocznych na rysunku 1 maleje, a tym samym rezystancja rośnie wraz ze wzrostem wartości napięcia bramka-źródło tranzystora. W przeciwieństwie do zwykłego rezystora wykres natężenia prądu w funkcji napięcia dren-źródło nie jest liniowy. Mimo to w zakresie małych napięć, w obrębie łuku narysowanego w pobliżu początku układu współrzędnych, zależność można uznać za liniową. To właśnie ta część charakterystyki może być wykorzystana do stworzenia rezystora sterowanego napięciem.

Rysunek 1. Wykres LTspice przedstawiający obszary pracy tranzystora JFET na rodzinie charakterystyk Id w funkcji VDS przy różnych wartościach VGS. Szczegóły dotyczące symulacji można znaleźć w poprzednim odcinku

Jak wspomniano w zeszłym odcinku i jak pokazano na rysunku 2, za pomocą programu LTspice można wyznaczyć zależność rezystancji dren-źródło od napięcia dren-źródło przy różnych wartościach napięcia bramka-źródło. Wynika z tego, że rezystancja tranzystora JFET zmienia się w zakresie od około 130 Ω do 390 Ω przy zmianach napięcia bramka-źródło od 0 V do –2 V (przy VDS = 0 V). Wykresy widoczne na rysunku 1 i rysunku 2 dotyczą tranzystorów JFET z kanałem typu n. Do sterowania rezystancją wymagane są ujemne wartości napięcia bramka-źródło. W przypadku stosowania tranzystorów JFET z kanałem typu p wymagane są dodatnie wartości napięcia bramka-źródło.

Rysunek 2. Rezystancja dren-źródło tranzystora JFET dla różnych napięć bramka-źródło przy napięciach dren-źródło bliskich zeru (±600 mV) – patrz również rysunek 1
Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ELPORTAL do ulubionych źródeł
Firma:
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich sierpień 2026
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"