Usando un NPN frente a un transistor PNP

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¿El siguiente circuito es eléctricamente sano? Mi recuerdo es que la forma correcta de hacerlo es usar un transistor PNP en el lado alto y un transistor NPN en el lado bajo. ¿Funcionará si ambos son NPNs? ¿Qué diferencias hay en el rendimiento?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

A, B, C y D son señales lógicas de 0 a 5 V de un microcontrolador. Obviamente, la tabla de verdad de los dos circuitos es un poco diferente:

A B D1      C D D2     
0 0 OFF     0 0 OFF
0 1 ON      0 1 OFF
1 0 OFF     1 0 OFF
1 1 OFF     1 1 ON

Sin embargo, algo me parece inapropiado acerca de la Topología del circuito # 2, ¿estás de acuerdo? ¿Puedes explicar porque? o por que no ¿Cuándo es absolutamente necesario utilizar un transistor PNP en lugar de un transistor NPN?

    
pregunta vicatcu

1 respuesta

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Elimina R5 y tendrás lo que describas. La configuración de Q5 se llama colector común o seguidor del emisor. Esencialmente, el voltaje en el emisor es el voltaje en la base menos 0.6V, pero la corriente del emisor puede ser mucho más que la corriente de la base, porque la ganancia del transistor extraerá más corriente del colector. Por lo tanto, es un amplificador de corriente.

Recuerde, la unión del emisor de base es un diodo. Por lo tanto, el emisor estará alrededor de 0.6 V por debajo de la base si lo desvía hacia delante. Con R5 eliminado, puede subir el emisor hasta \ $ V_ {cc} - 0.6V \ $. Con R5 presente, no lo conseguirá tan alto, ya que se perderá algo de voltaje cuando la corriente fluya en R5.

Dado que hay cosas que limitarán la corriente en el tramo del emisor de Q5, no necesita R5 para limitar la corriente de base, lo que no es cierto para Q2 o Q4, que tiene sus emisores cortocircuitados a tierra, o Q1, con su emisor en corto a \ $ V_ {cc} \ $.

Consulte ¿Por qué una unidad de LED con un común emisor?

No hay mucha diferencia en el rendimiento. En el circuito 1, el ánodo de D1 estará en \ $ V_ {cc} - 0.2V \ $, mientras que en el circuito 2, estará en \ $ V_ {cc} - 0.6V \ $, por lo que la corriente del LED es una bit más alto en el circuito 1, suponiendo que R1 y R4 tienen el mismo valor.

El circuito 2 tiene la ventaja de que la corriente de base se dirige hacia la alimentación del LED, pero como la corriente de base es pequeña, esto no es un gran efecto.

La última diferencia sutil es que en el circuito 1, Q1 entra en saturación, que cargará la capacitancia del emisor de base. Cuando luego lo apaga, esta capacitancia debe descargarse antes de que Q1 se apague realmente, agregando un poco de retraso desde que la salida de su MCU baja hasta que el diodo se apaga con Q1. Q5 nunca ingresa a la saturación, porque el voltaje del emisor se eleva hasta el punto donde el transistor ingresa a la saturación, pero no más. Por lo tanto, no hay retraso de apagado. El retraso es muy corto, y probablemente no sea significativo hasta que esté cambiando al menos 50 kHz.

    
respondido por el Phil Frost

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