โซลูชันสรุป:
การกำหนดค่าทั้งสองใกล้เคียงกัน
ทั้งสองจะทำงานได้ดีเท่าเทียมกันในเกือบทุกกรณี
ในสถานการณ์ที่มีใครดีไปกว่าคนอื่น ๆ การออกแบบจะเกินขอบเขตสำหรับการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง .
R2R4Vin
ผลรองในทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ (ซึ่งฉันได้พูดถึงในคำตอบของฉัน) หมายความว่าอาจจำเป็นต้องใช้ R2 และ R4 เพื่อจมกระแสไบแอสแบบกลับขั้ว หากไม่ได้ทำสิ่งนี้จะดำเนินการโดยทางแยกและอาจทำให้อุปกรณ์เปิด นี่คือเอฟเฟ็กต์โลกแห่งความเป็นจริงที่แท้จริงซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีและมีเอกสารดี แต่ไม่ได้สอนในหลักสูตร ดูเพิ่มเติมคำตอบของฉัน
กรณีมือซ้าย:
- 1011
- ฐานเห็น 10K ลงกราวด์ถ้าอินพุตเป็นวงจรเปิด
- หากอินพุตต่ำ, ฐานจะเห็นประมาณ 1K ลงสู่พื้น จริงๆแล้ว 1K // 10K = เหมือนกัน
กรณีขวา:
- Vin
- Vin
- หากอินพุตเป็น LOW ฐานจะเห็น 1K ซึ่งเป็นพื้นฐานเดียวกัน
R2 และ R4 ทำหน้าที่แบ่งกระแสไฟฟ้ารั่วจากฐานสู่ดิน สำหรับพลังงานต่ำหรือสัญญาณเจลลี่บีนขนาดเล็กที่มีกำลังไฟสูงถึงระดับวัตต์หลาย ๆ ตัวกระแสนี้มีขนาดเล็กมากและมักจะไม่เปิดทรานซิสเตอร์ แต่มันอาจจะเป็นกรณีที่รุนแรง - เช่นกันว่า 100K มักจะเพียงพอที่จะรักษาฐานต่ำ .
VinVinVin
นี่คือตัวอย่างที่ "blip" สั้น ๆ อันเนื่องมาจากพินที่ลอยนั้นมีความสำคัญ: เมื่อนานมาแล้วฉันมีวงจรควบคุมเทปไดรฟ์รีลหมุนแทร็กเปิด 8 แทร็ก เมื่อระบบถูกเปิดครั้งแรกเทปจะวิ่งไปข้างหลังด้วยความเร็วสูงและ despool นี่คือ "น่ารำคาญมาก ๆ " ตรวจสอบรหัสแล้วและไม่พบข้อผิดพลาด มันกลับกลายเป็นว่าไดรฟ์พอร์ตเปิดวงจรขณะที่พอร์ตเริ่มต้นและสิ่งนี้ทำให้สายลอยตัวถูกดึงสูงโดยช่องใส่เทปซึ่งใส่รหัสย้อนกลับบนพอร์ตเทป มันจะกรอ! รหัสการเริ่มต้นไม่ได้สั่งให้เทปหยุดอย่างชัดเจนเนื่องจากมันสันนิษฐานว่ามันหยุดแล้วและจะไม่เริ่มด้วยตัวเอง การเพิ่มคำสั่งหยุดอย่างชัดเจนหมายความว่าเทปจะกระตุก แต่ไม่ despool (นับนิ้วของสมอง - hmmm 34 ปีที่แล้ว (นั่นเป็นจุดเริ่มต้นของปี 1978 - ตอนนี้เกือบ 38 ปีที่แล้วเมื่อฉันแก้ไขคำตอบนี้) ใช่ตอนนี้เรามีไมโครโปรเซสเซอร์ เพียง :-)
ข้อมูลจำเพาะ:
ต้องการตัวต้านทาน 10K โดยตรงในฐานเพื่อป้องกันไม่ให้ Q1 เปิดสวิตช์โดยไม่ได้ตั้งใจ หากใช้การกำหนดค่าทางด้านขวาโดยใช้ Q1 จะทำให้การต้านทานนั้นอ่อนแอเกินไปที่จะดึงฐานลง
No!
10K = 11K สำหรับการใช้งานจริง 99.8% ของเวลาและแม้แต่ 100k ก็สามารถใช้งานได้ในกรณีส่วนใหญ่
R2 ยังปกป้อง VBE จากแรงดันเกินและให้ความเสถียรในกรณีที่อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
ไม่มีความแตกต่างในทางปฏิบัติในทั้งสองกรณี
R1 ป้องกันกระแสเกินถึงฐานของ Q1 และจะเป็นตัวต้านทานค่าที่ใหญ่กว่าในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าจาก "uC-out" สูง (ในตัวอย่าง + 24V) จะมีตัวแบ่งแรงดันเกิดขึ้น แต่นั่นไม่สำคัญว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะสูงพออยู่แล้ว
บุญบางอย่าง
R1 ถูกกำหนดมิติเพื่อให้ไดรฟ์ฐานปัจจุบันเป็นที่ต้องการใช่
R1=VI=(Vin−Vbe)Idesiredbasedrive
VBE
R1≅VinIbdesired
Ibase desired>>Icββ
βnominal=400β=β≤100
βnominal=400βdesign=100
Icmax=250mAVin=24V
Ib=Icβ=250100=2.5mA
Rb=VI=24V2.5mA=9.6kΩ
เราสามารถใช้ 10k เนื่องจากเบต้านั้นอนุรักษ์นิยม แต่ 8.2k หรือ 4.7k นั้นก็โอเค
Pr4.7k=V2R=2424.7k=123mW
14W
โปรดทราบว่ากำลังสะสมสลับ = V x I = 24 x 250 = 6 วัตต์
ด้านขวาด้วย Q2 คือการกำหนดค่าของฉัน ฉันคิดว่า:
เนื่องจากฐานของทรานซิสเตอร์ NPN ไม่ใช่จุดอิมพีแดนซ์สูงเช่น MOSFET หรือ JFET และ HFE ของทรานซิสเตอร์น้อยกว่า 500 และอย่างน้อย 0.6V จึงจำเป็นต้องเปิดทรานซิสเตอร์ดังนั้นตัวต้านทานแบบดึงลงจึงไม่สำคัญ และในกรณีส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องมีแม้แต่
ดังกล่าว - ใช่ใช่ แต่ เช่นการรั่วไหลของฐานจะกัดคุณบางครั้ง เมอร์ฟีบอกว่าหากไม่มีการดึงลงมันจะยิงปืนใหญ่มันฝรั่งเข้าไปในฝูงชนโดยไม่ตั้งใจก่อนการแสดงหลัก แต่การดึงลง 10k ถึง 100k จะช่วยคุณได้
ถ้าตัวต้านทานแบบดึงลงกำลังจะถูกใส่เข้าไปในบอร์ดค่าของ 10K ที่แน่นอนนั้นเป็นตำนาน ขึ้นอยู่กับงบประมาณพลังงานของคุณ 12K น่าจะทำได้ดีเช่นเดียวกับ 1K
ใช่
10k = 12k = 33k 100k อาจสูงขึ้นเล็กน้อย
โปรดทราบว่าทั้งหมดนี้ใช้เฉพาะในกรณีที่ Vin สามารถไปเปิดวงจร
ถ้า Vin มีค่าสูงหรือต่ำหรือที่ใดก็ได้ในระหว่างนั้นเส้นทางผ่าน R1 หรือ R5 จะครอง
หากใช้การกำหนดค่าทางด้านซ้ายด้วย Q1 จะมีการสร้างตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและอาจสร้างปัญหาได้หากสัญญาณอินพุตที่ใช้เพื่อสลับทรานซิสเตอร์ ON นั้นต่ำ
IR1=VR=Vin−VbeR1
IR2=VbeR2
ดังนั้นเศษส่วนที่ R2 จะ "ขโมย" คือ
IR2IR1=VbeR2Vin−VbeR1
IR2IR1=R1R2×VbeVin−Vbe
R1=1kR2=10K
R1R2=0.1
Vbe=0.6VVin=3.6VVbeVin−Vbe=0.63.0=0.2
0.1×0.2=0.02=2%
หากคุณสามารถตัดสินเบต้าและอื่น ๆ อย่างใกล้ชิดว่าการสูญเสียไดรฟ์ 2% มีความสำคัญคุณควรอยู่ในโครงการอวกาศ
- เครื่องมือเรียกใช้งานของวงโคจรทำงานกับระยะขอบด้านความปลอดภัยในช่วง 1% - 2% ในบางพื้นที่ที่สำคัญ เมื่อน้ำหนักบรรทุกของคุณสู่วงโคจรเท่ากับ 3% ถึง 10% ของมวลการปล่อยของคุณ (หรือน้อยกว่า) ดังนั้นอัตราการรักษาความปลอดภัยทุก% จะถูกกัดออกจากอาหารกลางวันของเรา ความพยายามในการเปิดตัววงโคจรล่าสุดของเกาหลีเหนือใช้อัตราความปลอดภัยที่แท้จริงที่ -1% ถึง -2% ในจุดวิกฤตที่เห็นได้ชัดและ "summat gang aglae" พวกเขาอยู่ใน บริษัท ที่ดี - สหรัฐฯและสหภาพโซเวียตสูญเสียปืนกลจำนวนมากในต้นปี 1960 ฉันรู้ว่าผู้ชายคนหนึ่งที่เคยสร้างขีปนาวุธ atlas ก่อน พวกเขาสนุกอะไรกัน ระบบรัสเซียหนึ่งระบบไม่เคยประสบความสำเร็จในการเปิดตัว - ซับซ้อนเกินไป) สหราชอาณาจักรเปิดตัวดาวเทียมหนึ่งดวงที่เคย FWIW
ADDED
มันได้รับการแนะนำในความคิดเห็นที่
ไม่จำเป็นต้องใช้ R2 และ R4 เนื่องจาก NPN เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมในปัจจุบัน R2 และ R4 นั้นเหมาะสมสำหรับอุปกรณ์ที่ควบคุม VOLTAGE เช่น MOSFET เท่านั้น
และ
จะสามารถดึงลงได้อย่างไรเมื่อเอาท์พุท MCU เป็น hi-Z และทรานซิสเตอร์ถูกควบคุมโดยกระแส คุณไม่ได้พูดว่า "ใคร" ตกลง. คุณไม่ต้องการพูดว่า "ทำไม" ใช่ไหม?
มีผลรองที่สำคัญในทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ซึ่งส่งผลให้ R2 และ R4 มีบทบาทที่สำคัญและมีประโยชน์บางครั้ง ฉันจะพูดถึงรุ่น R2 เนื่องจากเป็นรุ่นเดียวกับรุ่น R4 แต่ "บริสุทธิ์กว่า" เล็กน้อยสำหรับกรณีนี้ (เช่น R1 จะไม่เกี่ยวข้อง)
ถ้า Vin เป็นวงจรแบบเปิดดังนั้น R2 จะเชื่อมต่อจากฐานถึงพื้น R1 ไม่มีผลกระทบ ฐานปรากฏเพื่อต่อสายดินโดยไม่มีแหล่งสัญญาณ
อย่างไรก็ตามจุดเชื่อมต่อ CB นั้นเป็นไดโอดซิลิคอนแบบเอนเอียงแบบย้อนกลับอย่างมีประสิทธิภาพ กระแสไฟรั่วย้อนกลับจะไหลผ่านไดโอด CB ไปที่ฐาน หากไม่มีเส้นทางภายนอกสู่พื้นดินให้กระแสนี้จะไหลผ่านไดโอดอิมัลเตอร์ฐานลำเอียงไปข้างหน้าสู่พื้น กระแสนี้จะส่งผลให้เกิดกระแสสะสมของการรั่วไหลของ Beta x Icb แต่ที่กระแสต่ำเช่นนี้คุณต้องดูที่สมการพื้นฐานและ / หรือข้อมูลอุปกรณ์ที่เผยแพร่
BC337 - แผ่นข้อมูลที่นี่มีการตัดIcbประมาณ 0.1 uA กับ Vbe = 0
Ice0 = กระแสฐานสะสมคือประมาณ 200 nA ในกรณีนี้
Vc คือ 40V ในตัวอย่างนั้น แต่ปัจจุบันประมาณสองเท่าต่อการเพิ่มขึ้น 10 องศาเซลเซียสและข้อมูลจำเพาะนั้นอยู่ที่ 25C และผลกระทบนั้นค่อนข้างเป็นอิสระต่อแรงดันไฟฟ้า ทั้งสองมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ที่ประมาณ 55c คุณอาจได้รับ 1 uA - ไม่มาก หาก Ic ปกติคือ 1 mA ดังนั้น 1 uA จะไม่เกี่ยวข้อง อาจ.
ฉันได้เห็นวงจรโลกแห่งความจริงที่การละเลย R2 ทำให้เกิดปัญหากลับกลาย
ด้วย R2 = บอกว่า 100k แล้ว 1 uA จะสร้างแรงดันไฟฟ้า 0.1V ขึ้นไปและทั้งหมดก็เป็นไปด้วยดี