Зачем вам 2 резистора при подключении транзистора в качестве переключателя

48

Какова точка R2 на следующей диаграмме: введите описание изображения здесь

Я понял, что R1 контролирует ток на базе, но что делает R2?

transistors resistors switches Тайлер ДеВитт
источник
Смотрите также этот вопрос.
AndrejaKo

Ответы:

25

Резистор R2 используется для приведения напряжения на базе в известное состояние. В основном, когда вы выключаете любой источник тока, который вы имеете на другой стороне R1, вся линия переходит в неизвестное состояние. Это может вызвать некоторые случайные помехи, которые могут повлиять на работу транзистора или устройства на другой стороне, или может потребоваться некоторое время, чтобы падение напряжения произошло только при наличии только базы транзистора. Также обратите внимание, что источник тока, проходящего через R1, может просочиться, и это может повлиять на работу транзистора.

С R2, который находится в конфигурации, называемой понижающим резистором, мы уверены, что любое избыточное напряжение, которое может быть в ответвлении, содержащем R1, будет безопасно проведено в землю.

AndrejaKo
источник
Здорово, спасибо. Одна уточняющая деталь (прошло некоторое время с тех пор, как мои классы EE ...): Когда на узле слева от R1 не прикладывается напряжение, R2 действует как провод и перетягивает напряжение на базе в GnD (это общий резистор вопрос). Поведение резистора - действовать как провод, через который не течет ток?
Тайлер ДеВитт
3
@ Tyler DeWitt Ну, провод это резистор, так что да, резистор будет действовать как провод. Насколько я понимаю, основная причина, по которой мы имеем значительное сопротивление на R2, состоит в том, чтобы убедиться, что при подаче напряжения слева от R1 большая часть тока идет в базу, а не в землю.
AndrejaKo
Дополнительное примечание: в случае отключения входа R1 является резистором, и поскольку резисторы следуют закону Ома, а ток резистора (I) равен 0, падение напряжения на резисторе обязательно должно быть 0, если R не равно 0 Таким образом, вход будет плавать до напряжения на выводе базы.
Майк ДеСимон
2
-1: не правильно. Без R2 транзистор отключился бы, но медленно и зависел от выходного напряжения источника.
Джейсон С
4
... но ваш аргумент является точно правильным , когда применяется к МОП - транзисторов , а не биполярных транзисторов.
Джейсон С
36

Есть две возможные причины:

  1. Как уже говорили другие, R2 действует как раскрытие в случае, когда левый конец R1 остается плавающим. Это полезно, когда любой привод R1 может иметь высокий импеданс.

  2. В качестве делителя напряжения. Напряжение BE кремниевого биполярного транзистора составляет около 500-750 мВ при включении. В некоторых случаях вам может потребоваться более высокий порог управляющего напряжения для включения транзистора. Например, если R1 и R2 равны, тогда транзистор начнет включаться при удвоенном напряжении, которое было бы у него без R2.

Олин Латроп
источник
Я помню кое-что о перегрузке базы, приводящей к такому насыщению, что потребовалось больше времени, чтобы снова отключить транзистор. Как это снова сработало? (Я так много использовал МОП-транзисторы, что забыл некоторые из моих BJT.)
Майк ДеСимон,
1
2.b. или источник, управляющий переходом BE, гарантирует только то, что он выдает 0,9 В на низком уровне, поэтому вам необходимо уменьшить его, чтобы убедиться, что когда он выключен, он действительно выключен.
эндолит
10

В дополнение к причинам, упомянутым Олин, есть еще одна: R2 обеспечивает быстрое отключение транзистора.

Предположим, у вас есть источник, который не является коммутатором, а имеет схему TTL, например 74LS04. Цепи TTL (по крайней мере, TI SN74LS04) имеют минимальное выходное высокое напряжение 2,4 В и максимальное выходное низкое напряжение 0,4 В. И предположим, что R1 равен 1 К, а падение Vbe «вкл» составляет около 0,6 В.

Это дает вам ток 1,8 мА (= (2,4 В-0,6 В) / 1 кОм) для включения транзистора, но только -0,2 мА для его выключения. Биполярные транзисторы действительно имеют паразитную емкость, которую необходимо заряжать / разряжать (не совсем то же самое, что и MOSFET).

Теперь поместите R2 = 1K: это вытягивает 0,6 мА из транзистора Vbe = 0,6 В, давая ток включения 1,2 мА и ток выключения -0,8 мА, поэтому поведение при выключении будет быстрее.

Джейсон С
источник
3

Очевидная причина этого заключается в том, чтобы служить в качестве понижающего резистора, чтобы убедиться, что база удерживается на низком уровне (когда нет специального сигнала через R1), чтобы избежать ложного переключения. Если для этого есть какая-то другая причина, это не бросается в глаза.

Mindcrime
источник
3

Так же как (и частично часть) того, что говорят другие, транзистор производит ток утечки базы-эмиттера. Когда привод к R1 разомкнут, а R2 опущен, база плавает, а ток утечки создает напряжение на переходе BE, которое может включить транзистор. R2 обеспечивает путь для этого тока. Поскольку ток мал, R2 может быть большим, а фактическое используемое значение обычно намного меньше, чем необходимо. Пока R2 рассеивает мало энергии по сравнению с энергией в R1, наличие R2 в диапазоне от 10 до 100 киломом не причиняет вреда.

Рассел МакМахон
источник