Yhteenveto ratkaisusta:
-
Nämä kaksi kokoonpanoa ovat lähellä vastaavia.
-
Kumpikin toimii yhtä hyvin melkein kaikissa tapauksissa .
-
Tilanteessa, jossa toinen oli parempi kuin toinen, muotoilu olisi liian marginaalinen todellisessa käytössä (koska mikä tahansa niin ratkaisevan tärkeää, että nämä kaksi eroavat toisistaan, tarkoittaa, että toiminta on "aivan reunalla"). .
-
\ $ R_ {2} \ $ tai \ $ R_ {4} \ $ tarvitaan vain, kun \ $ V_ {in} \ $ voi olla avoin piiri, mikä on siinä tapauksessa hyvä idea . Noin 100 kt: n arvot ovat todennäköisesti OK useimmissa tapauksissa. 10k on hyvä turvallinen arvo useimmissa tapauksissa.
-
Kaksisuuntaisten transistoreiden toissijainen vaikutus (johon olen viitannut vastauksessani) tarkoittaa, että R2: ta ja R4: ää voidaan tarvita uppoamaan. Icb-käänteinen esijännite vuotovirta Jos tätä ei tehdä, se kulkeutuu be-risteyksessä ja voi aiheuttaa laitteen käynnistymisen. Tämä on todellinen todellinen vaikutus maailmassa, joka on tunnettu ja dokumentoitu, mutta jota ei aina opeteta kursseilla. Katso vastaukseni lisäys.
Vasemmanpuoleinen tapaus:
- Taajuusmuuttajan jännitettä pienennetään \ $ \ frac {10} {11} \ $ , mikä tarkoittaa 9% vähemmän.
- Base näkee 10K maadoitusta, jos tulo on avoin piiri.
- Jos tulo on MATALA, tukiasema näkee noin 1 kt maadoitukseen. Oikeastaan 1K // 10K = olennaisesti sama.
Oikeanpuoleinen tapaus:
- Drive = 100% \ $ V_ {in} \ $ käytetään 1K: n kautta.
- Base näkee 10K maadoitettuna, jos \ $ V_ {in} \ $ span> on avoin piiri. (toisin kuin 11K).
- Jos tulo on MATALA, Base näkee 1K: n, mikä on olennaisesti sama.
R2 ja R4 välittävät pohjavirtauksen virran maahan. Pienitehoisilla tai pienisignaalisilla jellybean-transistoreilla, jopa usean watin luokituksella, tämä virta on hyvin pieni eikä yleensä kytke transistoria PÄÄLLE, mutta se voi vain äärimmäisissä tapauksissa - joten sanotaan, että 100 K riittää yleensä pitämään tukiaseman LOW .
Tämä pätee vain, jos \ $ V_ {in} \ $ on avoin piiri. Jos \ $ V_ {in} \ $ on maadoitettu, mikä tarkoittaa, että se on MATALA, R1 tai R5 ovat pohjasta maahan ja R2 tai R4 eivät ole tarpeen. Hyvä muotoilu sisältää nämä vastukset, jos \ $ V_ {in} \ $ saattaa koskaan olla avoin piiri (esim. Prosessorin tappi käynnistyksen aikana voi olla auki piiri tai määrittelemätön).
Tässä on esimerkki siitä, että erittäin lyhyellä "blipillä" kelluvan tapin takia oli suuri seuraus: Minulla oli hyvin kauan sitten piiri, joka ohjasi 8 raidan avointa kelaa datanauha-asema. Kun järjestelmä käynnistettiin ensimmäisen kerran, nauha juoksisi taaksepäin suurella nopeudella ja purkautuen. Tämä oli "erittäin hyvin ärsyttävää". Koodi tarkistettiin eikä vikaa löytynyt. Kävi ilmi, että porttiasema meni avoimeen piiriin portin alustaessa, mikä mahdollisti kelluvan viivan vetämisen korkealle kasettidekillä, joka lisäsi kelauskoodin nauhaporttiin. Se palasi takaisin! Alustuskoodi ei nimenomaisesti käskenyt nauhaa pysähtymään, koska oletettiin, että se oli jo pysäytetty eikä käynnisty itsestään. Selkeän pysäytyskomennon lisääminen tarkoitti, että nauha nykisi, mutta ei purkaisi. (Laskee aivojen sormilla - hmmm 34 vuotta sitten. (Se oli vuoden 1978 alussa - nyt melkein 38 vuotta sitten, kun muokkaan tätä vastausta). Kyllä, meillä oli silloin mikroprosessoreita. Vain :-).
Yksityiskohdat:
10K-vastusta tarvitaan suoraan alustaan, jotta Q1 ei esty kytkeminen päälle tahattomasti. Jos käytetään oikealla olevaa konfiguraatiota Q1: llä, vastus on liian heikko pohjan vetämiseksi alas.
Ei !
10K = 11K käytännön tarkoituksiin 99,8% ajasta, ja jopa 100 kt toimisi useimmissa tapauksissa.
R2 suojaa myös VBE ylijännitteeltä ja antaa vakautta lämpötilan muuttuessa.
Ei käytännön eroa kummassakaan tapauksessa.
R1 suojaa ylivirralta Q1: n kanta, ja siitä tulee suurempi vastus, jos "uC-out" -jännite on korkea (esimerkiksi + 24V). Jännitteenjakaja muodostuu, mutta sillä ei ole merkitystä, koska tulojännite on jo riittävän korkea.
Joitakin ansioita.
R1 on mitoitettu antaa halutun perusaseman virran, joten kyllä.
\ $ R_ {1} = \ dfrac {V} {I} = \ dfrac {(Vin - Vbe) } {I {haluttu \, pohja \, asema}} \ $
Koska \ $ V_ {BE} \ $ matala ja suunnittelet enemmän kuin tarpeeksi virtaa, sitten:
\ $ R_ {1} \ cong \ dfrac {Vin} {Ib_ {haluttu}} \ $
\ $ I_ {base \ haluttu} >> \ frac {Ic} {\ beta} \ $ - missä \ $ \ beta \ $ = nykyinen voitto.
Jos \ $ \ beta_ {nominal} = 400 \ $ (esim. BC337-40, jossa \ $ \ beta = \ $ 250-600), sitten suunnittelu mallille \ $ \ beta \ leq 100 \ $ , ellei ole erityisiä syitä olla tekemättä.
Esimerkiksi, jos \ $ \ beta_ {nominal} = 400 \ $ sitten \ $ \ beta_ {design} = 100 \ $ .
Jos \ $ Ic_ {max} = 250mA \ $ ja \ $ V_ {in} = 24 V \ $ sitten
$$ I_b = \ frac {I_c} {\ beta} = \ frac {250} {100} = 2,5 mA $$ $$ R_b = \ frac {V} {I} = \ frac {24V} {2.5mA} = 9.6k \ Omega $$
Voisimme käyttää 10 kt, koska beeta on konservatiivinen, mutta 8,2 tai jopa 4,7 kt on ok.
$$ Pr_ {4.7k} = \ frac {V ^ 2} {R} = \ frac {24 ^ 2} {4.7k} = 123mW $$ span >
Tämä olisi ok \ $ \ frac {1} {4} W \ $ vastuksen mutta kanssa 123mW ei välttämättä ole täysin triviaali, joten voi haluta käyttää sen sijaan 10k vastusta.
Huomaa, että vaihdettu kollektoriteho = V x I = 24 x 250 = 6 W.
Oikealla Q2: lla on määritykseni. Luulen, että:
Koska NPN-transistorin kanta ei ole korkea impedanssipiste, kuten MOSFET tai JFET, ja transistorin HFE on alle 500 ja vähintään 0,6 V tarvitaan transistori päällä, alasvetovastus ei ole kriittinen eikä sitä useimmissa tapauksissa edes tarvita.
Kuten yllä - tavallaan kyllä, MUTTA. eli pohjavuoto puree joskus. Murphy sanoo, että ilman alasvetoa se laukaisee vahingossa perunan tykin väkijoukkoon juuri ennen pääteosta, mutta 10–100 000 alasveto säästää.
Jos vedä -alavastus asetetaan taululle, tarkan 10K: n arvo on myytti. Se riippuu tehobudjetistasi. 12K toimisi yhtä hyvin kuin 1K.
Kyllä!
10k = 12k = 33k. 100 kt VOI olla hieman korkeampi.
Huomaa, että kaikki tämä pätee vain, jos Vin voi mennä avoimeen piiriin.
Jos Vin on joko korkea tai matala tai missä tahansa välissä, polku R1: n tai R5: n kautta tulee hallitsemaan.
Jos käytetään vasemmalla olevaa konfiguraatiota Q1: llä, syntyy jännitteenjakaja, joka voi aiheuttaa ongelmia, jos transistorin PÄÄLLE kytkemiseen käytetty tulosignaali on heikko.
Vain hyvin hyvin hyvin hyvin äärimmäisissä tapauksissa, kuten on esitetty.
$$ I_ {R1} = \ frac {V} {R } = \ frac {V_ {in} -V {be}} {R1} $$
$$ I_ {R2} = \ frac {V_ { be}} {R_2} $$
Joten murto, jonka R2 "varastaa", on
$$ \ frac {I_ {R2}} {I_ {R1}} = \ frac {\ frac {V_ {be}} {R_2}} {\ frac {V_ {sisään} -V_ {be}} {R_1}} $$
$$ \ frac {I_ {R2}} {I_ {R1}} = \ frac {R_1} {R_2} \ kertaa \ frac {V_ {be}} {V_ {sisään} -V_ {be}} $$
Jos \ $ R_1 = 1k \ $ , \ $ R2 = 10K \ $ sitten $$ \ frac {R_1} {R_2} = 0.1 $$
ja jos \ $ V_ {be} = 0.6V \ $ , \ $ V_ {in} = 3.6V \ $ (summien selkeyttämiseksi) ja sitten $$ \ frac {V_ {be}} { V_ {in} -V_ {be}} = \ frac {0.6} {3.0} = 0.2 $$ Joten menetetyn aseman osuus on \ $ 0.1 \ kertaa 0,2 = 0.02 = 2 \% \ $
eli jopa 1k / 10k: lla aseman menetys on vähäinen.
Jos pystyt arvioimaan Betaa ja niin tarkasti, että 2%: n aseman menetys asiat, sinun pitäisi olla avaruusohjelmassa.
- Orbitaalien kantoraketit toimivat turvamarginaalilla lisäykset 1% - 2% välillä joillakin avainalueilla. Kun hyötykuormasi kiertoradalle on 3% - 10% laukaisumassastasi (tai vähemmän), jokainen% turvamarginaalista on purema lounaastamme. Viimeisimmässä Pohjois-Korean kiertoradan käynnistysyrityksessä todellinen varmuusmarginaali oli -1% - -2% jossain kriittisessä, ilmeisesti, ja "summat jengi aglae". He ovat hyvässä seurassa - Yhdysvallat ja Neuvostoliitto menettivät monia monia monia kantoraketteja 1960-luvun alussa. Tiesin miehen, joka rakensi aikoinaan atlasohjuksia. Kuinka hauskaa heillä oli. Yksi venäläinen järjestelmä EI KOSKAAN tuottanut onnistunutta laukaisua - liian monimutkainen.) Iso-Britannia laukaisi yhden satelliitin, joka on koskaan ollut FWIW.
LISÄÄ
Kommenteissa on ehdotettu, että
R2: ta ja R4: tä ei koskaan tarvita, koska NPN on NYKYISESTI ohjattu laite. R2: lla ja R4: llä olisi järkevää vain JÄNNITE-ohjattuilla laitteilla, kuten MOSFET-laitteilla.
ja
Kuinka alasvetoa voidaan tarvita, kun MCU-lähtö on hi-Z, ja transistoria ohjaa virta?
Tämän ehdotuksen eri muodoissa on toistanut tarpeeksi ihmisiä, että se on korostamisen arvoinen.
-
Jos bipolaarinen transistorin pohja jätetään kellumaan, todellisuus JA asiaankuuluvat tietolomaketiedot molemmat osoitettava, että pieni määrä kollektorivirtaa voi virrata määrätyissä olosuhteissa.
-
Seuraavassa kuvataan olosuhteet, joissa tämä tyypillisesti voi tapahtua.
-
Olen henkilökohtaisesti nähnyt tosielämän tilanteita, joissa tämä vaikutus aiheutti harhaanjohtavia käynnistysongelmia.
-
Jos pahin tilanne, käytä pahimmassa tapauksessa (ei tyypillisiä) taulukkoparametreja , ei täytä näitä ehtoja ja / tai tulokset eivät koske sinua pahimmassa tapauksessa, niin pohjan vetäminen ei ole ehdottomasti välttämätöntä.
On tärkeä toissijainen vaikutus bipolaariset transistorit, mikä johtaa siihen, että R2: lla ja R4: llä on hyödyllinen ja joskus olennainen rooli. Keskustelen R2-versiosta, koska se on sama kuin R4-versio, mutta tässä tapauksessa hieman "puhtaampi" (ts. R1: stä ei tule merkitystä).
Jos Vin on avoin piiri, R2 on kytketty tukiasemasta maahan. R1: llä ei ole vaikutusta. pohja NÄKYY maadoitettavan ilman signaalilähdettä.
CB-liitos on kuitenkin tosiasiallisesti päinvastoin esijännitetty piidiodi. Käänteinen vuotovirta virtaa CB-diodin läpi pohjaan. Jos ulkoista polkua maahan ei ole annettu, tämä virta virtaa sitten eteenpäin suuntautuneen emäs-emitteridiodin kautta maahan. Tämä virta johtaa periaatteessa Beta x Icb -vuodon kerääjävirtaan, mutta niin pienillä virroilla sinun on tarkasteltava taustalla olevia yhtälöitä ja / tai julkaistuja laitetietoja. A BC337 - tuotetiedot tässä on Icb-katkaisu noin 0,1 uA ja Vbe = 0.
Ice0 = kollektorin perusvirta on tässä tapauksessa noin 200 nA.
Vc on 40 V tässä esimerkissä, mutta virta noin kaksinkertaistuu 10 ° C: n nousua kohden ja että spec on 25 ° C: ssa ja vaikutus on suhteellisen jännitteestä riippumaton. Nämä kaksi liittyvät läheisesti toisiinsa. Noin 55c saatat saada 1 uA - ei paljon. Jos tavallinen Ic on 1 mA, 1 uA: lla ei ole merkitystä. Todennäköisesti.
Olen nähnyt reaalimaailman piirejä, joissa R2: n puuttuminen aiheutti vääriä käynnistysongelmia.
Kun R2 = sanotaan 100k, 1 uA tuottaa 0,1V jännitteen nousua ja kaikki on hyvin.