ตัวต้านทานภายในทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตัน

ฉันกำลังพิจารณาเปลี่ยน 2N3904 และ TIP31C ด้วย TIP102 ในหนึ่งในวงจรของฉัน (PWM LED หรี่) และสังเกตเห็นในตัวต้านทานแผนผัง TIP102 ที่นำจากแต่ละฐานไปยังตัวปล่อย วงจรปัจจุบันของฉันไม่มีสิ่งเหล่านี้และฉันก็สงสัยว่ามันมีจุดประสงค์อะไรและถ้าวงจรของฉันควรมีสิ่งนั้นโดยไม่คำนึงถึง

TIP102 แผนผัง

transistors darlington

— Ignacio Vazquez-Abrams
แหล่งที่มา

ความเป็นไปได้ที่ซ้ำกันของการกำหนดค่าใดดีกว่าสำหรับการดึงฐานทรานซิสเตอร์ NPN ลง? ในขณะที่คำถามที่ถามว่าการดึงลงเวอร์ชันใดดีกว่าคำตอบนั้นมีรายละเอียดมากในสิ่งที่พูลดาวน์ทำและทำไมคุณควรหรือไม่ควรมี

— Passerby

ฉันไม่เห็นด้วยกับคะแนนโหวตที่ใกล้ชิดสำหรับคำถามนี้ ในขณะที่ตัวต้านทานข้าม BE ของ BJT ได้รับการกล่าวถึงแล้ว ( electronics.stackexchange.com/questions/56010/… , electronics.stackexchange.com/questions/30017/ … ) ตัวต้านทานภายในข้าม BE ล่างของดาร์ลิงตันนั้นพิเศษเพราะไม่สามารถเข้าถึงได้ จากภายนอกดังนั้นมันจึงเป็นความตายอยู่แล้วหรือไม่สามารถเพิ่มได้

— zebonaut

@zebonaut ที่ไม่สร้างความแตกต่างในทางปฏิบัติเมื่อคำถามสุดท้ายคือถ้าคู่ดาร์ลิงตันที่ไม่ต่อเนื่องของ OP ไม่ต่อเนื่องกันควรมีตัวต้านทาน

— Passerby

แม้ว่าคำถามของคุณดูเหมือนจะเกี่ยวกับตัวต้านทานเหล่านี้เป็นหลักในคู่ดาร์ลิงตันสำหรับแอปพลิเคชันที่คุณพูดถึงคุณอาจพิจารณาใช้ MOSFET แทนซึ่งอาจจะถูกกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า

— Phil Frostst

@PhilFrost: การพิจารณาที่ดีอีกประการสำหรับ rev B. อย่างที่ฉันได้ทำการประกอบวงจรและมันก็ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ

— Ignacio Vazquez-Abrams

คำตอบ:

ตัวต้านทานเหล่านั้นคือการปิดความเร็ว ทางแยกฐานอีซีแอลมีความจุบางส่วนซึ่งเป็นที่ทำเห็นได้ชัดขนาดใหญ่ในการกำหนดค่ากลับหัวเครื่องขยายเสียงโดยผลมิลเลอร์ ในการปิดทรานซิสเตอร์ความจุนี้จะต้องคายประจุ

เมื่อถอดไดรฟ์ฐานออกจะไม่มีเส้นทางที่จะปล่อยประจุนี้ของทรานซิสเตอร์ที่ถูกต้องเนื่องจากตัวส่งสัญญาณเบสกลับด้านลำเอียงของทรานซิสเตอร์ด้านซ้ายจะป้องกันไม่ให้มัน ตัวต้านทานเหล่านี้ให้เส้นทางสำหรับกระแสคายประจุนี้

หากคุณกำลังสร้างคู่ดาร์ลิงตันที่แยกกันรวมถึงอย่างน้อย R2 ก็ไม่ใช่ความคิดที่แย่ หากคุณไม่ต้องการเปลี่ยนให้เร็วเกินไปคุณอาจพบว่าทรานซิสเตอร์ปิดเร็วพอหากไม่มี แต่ฉันจะรวม R2 ไว้ด้วยยกเว้นว่าฉันพยายามโกนหนวดทุกสตางค์จากราคา

ไม่มีกฎที่ยากและรวดเร็วสำหรับการคำนวณสิ่งที่ตัวต้านทานเหล่านี้ควรเป็น แต่ตัวอย่างที่คุณให้ไว้มีค่าทั่วไป หากคุณทำให้มันเล็กลงการปิดเครื่องจะเร็วขึ้น ถ้าคุณทำให้มันเล็กลงมากกระแสไฟขาเข้าทั้งหมดจะผ่านตัวต้านทานโดยไม่มีใครขับทรานซิสเตอร์

แรงดันไฟฟ้าข้าม R2 ถูก จำกัด ไว้ที่ 0.65V โดยจุดแยกเบสอิมิตเตอร์ไปข้างหน้าดังนั้นกระแสไฟฟ้าจะเป็นดังนี้:

I_{R 2} = \frac{0.65 V}{R_{2}}

$I_{R2} = \frac{0.65V}{R_2}$

และคุณสามารถรับความคิด (แค่ความคิดสำหรับแบบจำลองที่แม่นยำที่ฉันต้องการจำลองหรือสร้างและวัด) ว่าการปิด - เปิดเร็วนั้นได้รับผลกระทบอย่างไรโดยการคำนวณค่าคงที่เวลาที่เกิดขึ้นจาก R2 และความจุอินพุตทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสม:

τ = R_{2} \cdot C_{e b}

$\tau = R_2 \cdot C_{eb}$

การคำนวณสำหรับ R1 นั้นส่วนใหญ่เหมือนกัน อย่างไรก็ตามควรมีขนาดใหญ่กว่าด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรกทรานซิสเตอร์ด้านซ้ายไม่ต้องการความช่วยเหลือมากนักในการปิดเพราะความจุฐานของมันสามารถถูกปล่อยออกมาไม่ว่าจะขับทรานซิสเตอร์อะไรก็ตาม ไม่มีทางในไดโอดเหมือนกับทรานซิสเตอร์ที่ถูกต้อง

ประการที่สองการทำให้ R1 มีขนาดเล็กลงทำให้กระแสไหลออกห่างจากฐานของทรานซิสเตอร์ด้านซ้ายมากขึ้นซึ่งมันจะถูกคูณด้วยทรานซิสเตอร์ทั้งสอง ดังนั้นการลด R1 ลดลงกำไรเพราะมากขึ้นในการป้อนข้อมูลปัจจุบันคูณเพียงแค่แทน\ $\beta$ $\beta\cdot\beta$

— Phil Frost
แหล่งที่มา

ไปขุดเล็กน้อยพบสิ่งนี้สำหรับการคำนวณ R2 ยังไม่มีอะไรสำหรับ R1

— Ignacio Vazquez-Abrams

@ IgnacioVazquez-Abrams ดูการแก้ไข

— Phil Frostst

ฉันใส่ตัวต้านทาน 100 โอห์มสำหรับ R2 และฉันดีใจที่ทำตั้งแต่สัมผัสที่ฐานของ Q1 ก็เพียงพอที่จะทำ Q2 เพื่อดำเนินการ (ไม่ใช่ว่ามันจะได้รับการสัมผัสในสิ่งที่แนบมา)

— Ignacio Vazquez-Abrams

มีหลายเหตุผลสำหรับตัวต้านทาน ทั้งสองที่กล่าวถึงแล้วคือความเร็วในการปิดและรับประกันว่าอุปกรณ์จะปิดเมื่อไม่ได้ขับขี่

อีกเหตุผลหนึ่งคือการเอาชนะการรั่วไหลภายใน โดยทั่วไปการรั่วไหลของทรานซิสเตอร์ตัวเดียวนั้นต่ำพอที่จะเพิกเฉยได้ อย่างไรก็ตามการรั่วไหลของทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะถูกคูณด้วยอัตราขยายที่สองซึ่งอาจทำให้มีความสำคัญในบางแอปพลิเคชั่นโดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูงที่มีการรั่วไหลสูงกว่า ตัวต้านทานรอบ ๆ ทรานซิสเตอร์ตัวที่สองเป็นสาเหตุให้ทรานซิสเตอร์ตัวแรกสร้างกระแสไฟฟ้าขั้นต่ำก่อนที่ตัวที่สองจะเปิด สิ่งนี้สามารถปรับได้เพื่อให้เกินกว่าการรั่วกรณีที่เลวร้ายที่สุดของทรานซิสเตอร์ตัวแรก

โปรดทราบด้วยว่าสำหรับกระแสเอาต์พุตต่ำทรานซิสเตอร์ที่สองสามารถเปิดได้จากกระแสไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานแรกเท่านั้น ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้า BE และแรงดันไฟฟ้า CE ของอุปกรณ์โดยรวมจะต่ำกว่าดาร์ลิงตันบริสุทธิ์

— แลงทรอพ
แหล่งที่มา

มีวัตถุประสงค์สองประการสำหรับตัวต้านทานเหล่านั้น ดังที่ฟิลกล่าวไว้สิ่งหนึ่งคือช่วยในการปิดทรานซิสเตอร์อย่างรวดเร็ว

อีกสองคือตรวจสอบให้แน่ใจว่าสถานะพินในกรณีที่ขาฐานไม่ได้ถูกขับเคลื่อน มันลบสถานะลอยตัว เช่นถ้าพินไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่ในโหมดความต้านทานสูง

การกำหนดค่าแบบไหนดีกว่าสำหรับการดึงฐานทรานซิสเตอร์ NPN ลง? มีการพูดคุยกันนานมากเกี่ยวกับการใช้ตัวต้านทานแบบดึงลงบนฐานทรานซิสเตอร์

— เดินผ่านไปผ่าน
แหล่งที่มา