MOSFE như một điện trở điều khiển điện áp

Câu hỏi này có thể quá cục bộ, nhưng tôi cố gắng.

Có thể thay thế một điện trở thay đổi bằng MOSFET, trong các điều kiện thể hiện trong sơ đồ sau?

Nếu có, ai đó có thể đề xuất một loại MOSFET hoặc các tham số MOSFET cần thiết.

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Cập nhật

Những gì tôi thực sự đang cố gắng thực hiện là thay thế R2a bằng một thứ đơn giản mà tôi có thể điều khiển bằng vi điều khiển (DAC).

Tôi đang hack một thiết bị hiện có và không thể thay thế điện trở R1.

resistors mosfet voltage-divider

— sergej
nguồn

Bạn dường như đang đoán trước một giải pháp. Là đầu ra được cho là phạm vi điện áp cụ thể (0,12 đến 4,00 V) hay nó được cho là tỷ lệ thuận với điện áp cung cấp (thường là 12 V)? Nói cách khác, nó có thực sự cần được thực hiện như một bộ chia điện áp như được hiển thị không?

— Dave Tweed

Đầu ra được cho là tỷ lệ thuận với điện áp cung cấp (10V .. 14 V). Điện trở R1 đã được triển khai Tôi không thể thay đổi điều đó. Tôi cần thay thế R2 bằng cách nào đó đơn giản, mà tôi có thể điều khiển bằng vi điều khiển.

— sergej

Bật lên hai cấp độ và giải thích những gì bạn đang thực sự cố gắng để đạt được. Bám sát những gì bạn muốn hoàn thành, không phải là cách bạn nghĩ nó có thể được hoàn thành. Bằng cách trình bày một số giải pháp tưởng tượng, nó làm cho vấn đề thực sự trở nên khó khăn hơn, đặc biệt là khi chúng ta thậm chí không biết nó là gì.

— Olin Lathrop

hãy xem graffiti.virgin.net/ljmayes.mal/comp/vcr.htm

— JIm Dearden

Nếu bạn đang hack một thiết bị hiện có, hãy sử dụng chiết áp kỹ thuật số 4 chiều 1 kOhm và kết nối nó để giúp bạn có điện trở điều khiển kỹ thuật số 0 - 250 Ohm. Bạn điều khiển nó bằng I2C hoặc SPI, bằng kỹ thuật số, thay vì bằng một bộ xử lý. AD5254 hoặc AD8403 có thể làm điều đó.

— Jon Watte

Câu trả lời:

Về mặt kỹ thuật, MOSFET có thể hoạt động như một điện trở thay đổi, nhưng có hai vấn đề chính:

Trong vùng ohmic (khá hẹp, về điện áp đầu ra) độ tuyến tính kém, và nó cũng phụ thuộc vào điện áp đầu vào. Sẽ không dễ dàng điều chỉnh nó để hoạt động như một điện trở thích hợp.
Điện trở đầu ra của MOSFE thường không phải là một giá trị chính xác và sẽ khó có được giá trị chính xác từ biểu dữ liệu. Những gì bạn có thể làm là đo nó cho các điện áp đầu vào và đầu ra khác nhau, và để tạo một bảng với các giá trị. Nhưng nếu bạn không cần nó chính xác, bạn có thể sử dụng biểu đồ trong biểu dữ liệu.

Một lựa chọn khác có thể là sử dụng một VCR tích hợp .

— clabacchio
nguồn

+1 để thực sự trả lời câu hỏi. Tất nhiên, không phải tất cả các ý kiến khác đều không hợp lệ.

— Bobbi Bennett

Theo sách giáo khoa đáng kính của Martin Hartley Jones p. 139 , các vấn đề tuyến tính có thể được khắc phục bằng cách sử dụng phản hồi tiêu cực. Hơn nữa, cùng một cuốn sách giáo khoa nói rằng bộ suy giảm điều khiển điện áp FET thường được sử dụng làm thiết bị điều khiển khuếch đại tự động (nén dải động), ví dụ như Dolby. Lưu ý AN105 của Siliconix có một số mạch ví dụ với điện trở điều khiển điện áp JFE: mạch phản hồi và điều khiển điện áp của mức khuếch đại hoạt động, nhưng không phải là mạch Dolby huyền thoại.

— Fizz

Ngoài ra, một tên gọi khác của điện trở được điều khiển bằng điện áp là bộ khuếch đại siêu dẫn , thường được sử dụng để chỉ bộ khuếch đại hoạt động (chứ không phải là FET đơn).

— Fizz

Ba mạch thực hiện một điện trở được điều khiển bằng điện áp sử dụng OTA (bộ khuếch đại chuyển đổi hoạt động) được đưa ra trong bảng dữ liệu của LM137000 , trang 12-14.

— Fizz

Vâng Sergej. Bạn đúng 100%!

Một MOSFET có thể dễ dàng được sử dụng như một điện trở thay đổi. Bạn phải xem xét một vài thông số quan trọng trước khi sử dụng như một điện trở thay đổi. Những điều chính là

Điện trở tối thiểu bạn cần và của MOSFET bạn đã chọn. $R_{DS(on)}$
Hành vi của MOSFET trong khu vực tuyến tính mặc dù nó tương tự với hầu hết tất cả các MOSFET.

Bây giờ chúng ta sẽ xem làm thế nào chúng ta có thể sử dụng nó như một điện trở thay đổi bằng cách sử dụng các đường cong đặc trưng sau của MOSFET Dòng xả so với đặc tính điện áp cống cho VSS đã cho

Khi ở dưới của MOSFET, nó ở chế độ cắt, có nghĩa là toàn bộ điện áp cung cấp xuất hiện trên MOSFET. Điều đó có nghĩa là bây giờ MOSFET hoạt động như một tải mở với điện trở vô hạn . $V_{GS}$ $V_{th}$
Khi bạn tăng từ từ điện áp cổng, MOSFET từ từ bắt đầu tiến hành bằng cách vào vùng tuyến tính nơi nó bắt đầu phát điện áp trên nó mà chúng ta gọi là . Trong khu vực này, MOSFET hoạt động như một điện trở có giá trị hữu hạn. $V_{DS}$
$R_{DS(on)}$

— Durgaprasad
nguồn

Tôi nghĩ sẽ chính xác hơn khi nói trong khu vực tuyến tính, MOSFET "hoạt động giống như một điện trở". Nếu nó thực sự giống như một điện trở, những dòng điện áp đó sẽ là những đường thẳng, nhưng bạn có thể thấy rõ chúng không phải là điện trở. Chúng xấp xỉ các đường thẳng, trên một số diện tích nhỏ, nhưng để nói rằng chúng giống như một điện trở là một lý tưởng hóa quá mức.

— Phil Frost

Có Phil.I hoàn toàn đồng ý với bạn. Trong câu trả lời của tôi, tôi chỉ muốn đưa ra một ý tưởng như trong phạm vi của nó có thể được xem như một kháng cự.

— Durgaprasad