Mam takie małe pytanko. Do tej pory "projektując" jakiś układ mikroprocesorowy i używając tranzystorów jako włączników stosowałem rezystory w obwodach bazy w granicach od 1k do 3k5. Tylko to było że tak powiem na "czuja".
Jaka jest zasada doboru rezystora w obwodzie bazy przyjmując że za pomocą tranzystora PNP włączam napięcie +5V a jaka gdy włączam +12V ?
Czytałem że liczy się to z takich wzorów:
Ib*(hfe+1)=Ie, Ib*hfe=Ic
Tylko jak je dogłębnie rozumieć? Ze wzoru wyjdzie prąd emitera tylko co z nim?
Jak dobierać rezystor dla tranzystora jako włącznika ?
Tak, nie będzie to poprawnie działać. Tranzystor PNP zawsze będzie otwarty.
Wynika to z tego że emiter PNP jest podłączony do 12V. A do zatkania tranzystora PNP napięcie na bazie musi być większe niż 11.5V. Co jest nie możliwe bo uC daje max 5V.
Jednym z możliwych rozwiązań jest sterowanie tranzystora PNP przez dodatkowy tranzystor NPN.
Wynika to z tego że emiter PNP jest podłączony do 12V. A do zatkania tranzystora PNP napięcie na bazie musi być większe niż 11.5V. Co jest nie możliwe bo uC daje max 5V.
Jednym z możliwych rozwiązań jest sterowanie tranzystora PNP przez dodatkowy tranzystor NPN.
- Załączniki
-
- 3.PNG (1.85 KiB) Przejrzano 23343 razy
W podstawowych zastosowaniach można przyjąć takie uproszenie. Mając jednak do dyspozycji tranzystor o z grupy B β=400 to gdy prąd kolektora będzie miał wynosić 10mA prąd bazy przy tych założeniach będzie musiał wynosić 0,2mA (Ic/Ib = 50) a może mieć przecież mniejszą wartość. I jak to się jeszcze ma do szybkości przełączania?Jony130 pisze:Jak tranzystor ma pracować w roli klucza wtedy dobierasz wartości tak by prąd bazy był z 20 do 50 razy mniejszy od prądu kolektora.
Czyli Ic/Ib = 20 ... 50
To nie są uproszczenia. Tylko złagodzona metoda zwana "wymuszona beta".c4v2 pisze:W podstawowych zastosowaniach można przyjąć takie uproszenie. Mając jednak do dyspozycji tranzystor o z grupy B β=400 to gdy prąd kolektora będzie miał wynosić 10mA prąd bazy przy tych założeniach będzie musiał wynosić 0,2mA (Ic/Ib = 50) a może mieć przecież mniejszą wartość. I jak to się jeszcze ma do szybkości przełączania?
Przecież większość producentów podaje Vce(sat) dla Ic/Ib = 20 a niektórzy Ic/Ib = 10 I właśnie to nazywa się "Forced Beta".
Wynika to oczywiście z tego ze beta nie jest stała i zależy od prądu kolektora.
A w nasyceniu to już w ogóle wzór Ic = β*Ib przestaje obowiązywać.
Dlatego jak już bierzemy betę do obliczeń to najlepiej minimalną wartość.
Rb ≤ (Vin_min - Vbe)/(Vcc - Vce(sat)) * (β_min/K) * Rc
Gdzie K - współczynnik przesterowania, typowo od 2 do 5.
Teraz wpływ RB na szybkość układu.
Dla częstotliwości F=100KHz i Vcc = 5V i Vin = 5V; Rc = 1K
Mamy takie czasy opóźnień dla Rb = 100K , ts = 4µs
Dla Rb = 10K, ts = 2.5µs
Dla Rb = 1k, ts = 1.5µs
Oczywiście możemy poprawić sytuację stosując kondensator przyspieszające włączony równolegle do Rb.
I mam nadzieje że to oscylogramy odpowiadają na pytanie "I jak to się jeszcze ma do szybkości przełączania" .
Ostatnio zmieniony 03 gru 2012, 12:53 przez Jony130, łącznie zmieniany 1 raz.
Rzeczywiście wartość β tranzystora silnie zależy od prądu kolektora. Przyznam że sposobu z wyostrzaniem zboczy przy pomocy kondensatora nie stosowałem. A ostatni oscylogram udowadnia że można w prosty sposób wyostrzyć zbocza przebiegu napięcia wyjściowego nie używając "przeciwsobnego układu wyjściowego" np. takiego jak w NE555.