У меня тонна 2N3904 транзисторов, и я хотел бы использовать их для моего проекта RTL логики. Основываясь на том, что я мог выяснить в Интернете, и на тех частях, которые у меня были, я получил логические элементы для работы со следующими значениями:
смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab
Хотя это работает нормально, меня немного беспокоит то, что я прочитал в техническом паспорте для 2N3904. В нем говорится, что напряжение насыщения базового эмиттера имеет следующие характеристики:
Ic = 10 мА Ib = 1,0 мА Ic = 50 мА Ib = 5,0 мА
Мне трудно понять, что это значит. Если вы вычислите ток для базового входа по закону Ома, мы получим I = 5/10000 = 0,0005. Я прав, что это 5 мА? Я заменил R2 резистором 5 кОм, и он переключился так же, что будет 0,001 или 10 мА.
Как я уже сказал, это работает в данный момент. Я просто хочу убедиться, что я куплю подходящие резисторы для работы. Я знаю, что цель состоит в том, чтобы транзистор был полностью насыщен, однако я не знаю, так ли это, или нет.
Спасибо,
источник
Ответы:
Каждый транзистор имеет коэффициент усиления по току, обычноβ или часее в таблице. Типичные значения порядка 100. Когда транзистор не насыщен, то ток базы и ток коллектора связаны этим фактором:
Когда базовый ток увеличивается до точки, в которой ток коллектора больше не может увеличиваться, транзистор называется насыщенным . Ток коллектора больше не может увеличиваться, потому что он не может допустить больше тока - ток полностью ограничен R1 на вашей диаграмме, а напряжение от эмиттера до коллектора минимально.
Когда мы разрабатываем цифровую логику, мы не хотим просто насыщать транзисторы. Мы хотим их насытить. Это обеспечивает дополнительную маржу против изменений вчасее , а также принимает во внимание, что для более высоких частот (необходимых для быстрых переходов из высоких / низких частот), часее эффективно снижается.
Основное правило: в цифровой логике расчет тока коллектора в 15 раз больше, чем базовый ток.
Итак, здесь вы выбрали коллекторный резистор 1 кОм. При насыщении напряжение эмиттер-коллектор намного меньше напряжения питания, поэтому мы можем оценить ток коллектора как:
Мы хотим, чтобы базовый ток составлял 1/15, что (0,33 мА), а напряжение на базовом резисторе будет напряжением питания, меньше примерно 0,65 В от соединения база-эмиттер Q1. Так:
Ваш выбор 10 кОм достаточно близок.
Вы также можете увеличить значения резистора, поддерживая соотношение тока базы и коллектора, но уменьшая общий ток. Это уменьшает ваше энергопотребление, но также снижает логическую скорость, так как меньшие токи способны заряжать паразитные емкости менее быстро. Это компромисс между производительностью и потреблением энергии, который вы можете получить в качестве инженера.
источник