การใช้ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์ทำไมจึงโหลดบนตัวสะสมเสมอ

ฉันพบในวงจรอ้างอิงว่าเมื่อใช้ BJT เป็นสวิตช์เมื่อจะใช้ในโหมดความอิ่มตัวโหลดจะอยู่ที่ตัวสะสมเสมอ สำหรับ NPN ตัวปล่อยเชื่อมต่อกับกราวด์สำหรับ PNP ตัวปล่อยเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟเช่นนี้:

1. ทำไมโหลดถึงอยู่ตลอดเวลาที่ตัวสะสมไม่ใช่อีกวิธีหนึ่ง?
2. เนื่องจากทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เท่านั้นจึงสามารถใช้ FET แทน BJT ได้หรือไม่
3. หากมีใครใช้ BJT สำหรับการทำมัลติเพล็กซิ่งแบบหลายเซเว่นเซกเมนต์กระแสของเซกเมนต์ทั้ง 7 จะต้องผ่านทรานซิสเตอร์ ดังนั้นเมื่อใช้ทรานซิสเตอร์แบบไม่ต่อเนื่องต่อหน่วย 7 ส่วนในโหมดความอิ่มตัวค่าการรับกระแสที่ต่างกันของทรานซิสเตอร์ที่แตกต่างกันจะนำไปสู่ความแตกต่างของความสว่างของจอแสดงผล 7 ส่วนหรือไม่?

ไม่จำเป็นต้องใช้อีซีแอลที่มีสายกราวด์ แต่พิจารณาทางเลือกอื่น

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ทรานซิสเตอร์ที่ใช้เป็นสวิตช์ (ในความอิ่มตัว) โดยทั่วไปจะมีแรงดันตัวสะสม - อิมิตเตอร์ประมาณ 0.2 โวลต์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณพื้นฐานจะมีค่าประมาณ 0.7 โวลต์, Vs จะต้องมีอย่างน้อย 0.5 โวลต์เหนือ Vcc, รวมถึงแรงดันไฟฟ้าใดก็ตามที่จำเป็นใน R2 เพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าพื้นฐานจนถึงระดับที่ต้องการ และกระแสไฟฟ้าพื้นฐานนั้นจะมีนัยสำคัญ โดยไม่คำนึงถึงการได้รับ "สามัญ" ทรานซิสเตอร์ NPN ในความอิ่มตัวจะแสดงอัตราขยายที่ต่ำกว่ามากด้วยกฎทั่วไปของหัวแม่มือที่ได้รับ 10 เพื่อให้แน่ใจว่า Vce ต่ำ ดังนั้นวงจรตามที่แสดงไม่สามารถใช้งานได้หากไม่มีแหล่งจ่ายไฟสำรองสูงกว่าซึ่งไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการโทรหาสะดวก

ในทางกลับกันคำตอบสำหรับคำถามที่สามของคุณ เนื่องจากทรานซิสเตอร์จะ (เกินปกติมาตรฐานเชิงเส้น) มีการใช้จ่ายเกินพิกัดอย่างมากการเปลี่ยนแปลงระหว่างทรานซิสเตอร์จึงไม่มีผลกระทบที่ชัดเจน ในวงจรที่แสดงแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น 50% จะทำให้แรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้นจาก 0.2 โวลต์เป็น 0.3 โวลต์ซึ่งจะลดแรงดันโหลดจาก 4.8 เป็น 4.7 โวลต์และสำหรับจอแสดงผลและไฟ LED และสิ่งนี้จะไม่สังเกตเห็น

สำหรับคำถามที่ 2 คำตอบคือใช่แน่นอน ในหลาย ๆ แง่มุม FETs และ MOSFET นั้นขับง่ายกว่าเนื่องจากมันต้องใช้เกตกระแสน้อยมาก (ยกเว้นในช่วงการเปลี่ยนภาพ) และในความเป็นจริง CMOS เป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์และชิปกราฟิกที่มีทรานซิสเตอร์นับล้านต่อชิป ที่จริงแล้วซีพียูระดับสูงและไอซีกราฟฟิคทุกวันนี้ทำงานระหว่างทรานซิสเตอร์ 1 ถึง 2 พันล้านตัว การพยายามทำสิ่งนี้ด้วย BJT จะเป็นไปไม่ได้อย่างง่ายดายเนื่องจากข้อกำหนดปัจจุบัน

เหตุผลง่ายๆที่จะมีการโหลดบนตัวสะสมคือมันทำให้ฐานปัจจุบันเป็นอิสระจากการโหลด นั่นทำให้ง่ายขึ้นมากในการทำให้ทรานซิสเตอร์อิ่มตัว

หากโหลดอยู่บนตัวปล่อยดังนั้นกระแสฐานจะขึ้นอยู่กับโหลด หากโหลดเป็นไฟ LED แรงดันที่คุณต้องใช้กับฐานทรานซิสเตอร์เพื่อไปถึงกระแสที่ต้องการนั้นจะเพิ่มขึ้นตามแรงดันไปข้างหน้าของ LED

หากโหลดเป็นมอเตอร์และเชื่อมต่อกับตัวปล่อยกระแสไฟฐานจะขึ้นอยู่กับมอเตอร์และจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่งเมื่อมอเตอร์หมุน

1. ไม่เสมอ. มีวงจรที่เรียกว่า "ผู้ติดตามอีซีแอล" พวกมันไม่ขยายแรงดัน แต่ทำหน้าที่ขยายกระแสอินพุต

2. ใช่เพื่อวัตถุประสงค์ในการสลับใช้ FET เช่นกัน n-channel สำหรับสวิตช์ด้านล่างและ p-channel สำหรับสวิตช์ด้านสูง

3. หากคุณสร้าง BJT ให้อยู่ในโหมดความอิ่มตัวผลกำไรที่แตกต่างกันในปัจจุบันจะไม่สำคัญตราบใดที่คุณจ่ายกระแสไฟฟ้าพื้นฐานให้เพียงพอเพื่อให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในสภาพอิ่มตัวสำหรับผลกำไรที่ระบุต่ำสุดของผู้ผลิต

หากคุณขับจอแสดงผล LED 7 ส่วนคุณจะไม่สามารถควบคุมกระแสได้โดยการควบคุมทรานซิสเตอร์ คุณสามารถควบคุมกระแส / ความสว่างโดยใช้ตัวต้านทาน จำกัด กระแสที่คำนวณได้และการปรับความกว้างพัลส์ของสวิตช์ที่อิ่มตัว วิธีการนี้ช่วยลดความแปรปรวนของทรานซิสเตอร์

มีหลายกรณีที่โหลดถูกวางไว้ใน emitter ดีกว่า ตัวอย่างเช่น:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ที่นี่ชุดไฟ LED แบบมัลติเพล็กซ์ขับเคลื่อนโดยผู้ติดตามตัวส่งสัญญาณสำหรับไดรเวอร์ระดับสูง (ด้วยหน้าจอ 7 ส่วน 7 หลัก + DP คุณจะมีตัวต้านทานสูง 8 ตัว, ด้านต่ำ 8 ตัวและ 8 ตัวต้านทานต่อเนื่อง) ไม่จำเป็นต้องมีตัวต้านทานพื้นฐานทำให้ประหยัดพื้นที่และชิ้นส่วน

หรือที่นี่:

^{จำลองวงจรนี้}

ที่นี่ประตูลอจิกขับ 4.5VDC รีเลย์ขดลวดโดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบเพิ่มเติม

คุณไม่ได้รับแรงดันไฟฟ้าพร้อมกับผู้ติดตาม emitter แต่คุณจะได้รับกระแสในปัจจุบันโดยไม่ต้องผกผันและบางครั้งก็เป็นสิ่งที่จำเป็น

โดยทั่วไปผู้ติดตามของ Emitter ไม่อนุญาตให้ทรานซิสเตอร์อิ่มตัว (เป็นไปได้โดยการขับฐานที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าตัวสะสมและเพิ่มตัวต้านทานพื้นฐาน แต่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากฐานถูกขับเคลื่อนด้วยแรงดันเดียวกันหรือน้อยกว่า สะสม

ซึ่งหมายความว่าอย่างน้อย 0.6V จะตกลงข้ามทรานซิสเตอร์ซึ่งไม่ได้เลวร้ายเสมอไปและเนื่องจากทรานซิสเตอร์ไม่อิ่มตัวจึงเปลี่ยนได้เร็วกว่า วงจรสวิตช์อีซีแอลทั่วไปสามารถผลักทรานซิสเตอร์ให้ลึกลงไปในความอิ่มตัวด้วยอาจถึง 1/10 Vce ซึ่งลดความร้อน