transistores BJT: ¿se pueden ver como divisores de voltaje o se deben analizar de manera diferente?

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Actualmente estoy leyendo la 3ª edición de The Art of Electronics y me cuesta entender los transistores básicos.

En la página 77 hay un circuito de ejemplo con un transistor PNP controlado por un transistor NPN. El segundo párrafo hace una pregunta y entre paréntesis dice "asegúrate de que entiendes por qué", ¡y yo no!

Estoy luchando para entender los voltajes y corrientes presentes en este circuito. ¿Puedo tratar las resistencias como un simple divisor de voltaje y realizar la ley de ohmios y KVL / KCL como un circuito normal o tengo que analizar el circuito de manera diferente debido al transistor?

    
pregunta bufo333

4 respuestas

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Parece que estás haciendo varias preguntas.

Lo primero que hay que entender es qué hace el NPN frente al PNP por ti. Como la página señala correctamente, el circuito de la izquierda necesita mantener la entrada a casi 15 V para que el transistor esté apagado. Comprende por qué antes de continuar.

El motivo es que la unión B-E de estos transistores parece un diodo al circuito de conducción. Este diodo cae solo 500-750 mV para corrientes normales. Por lo tanto, cuando la corriente se extrae de la base del PNP, esa base está solo a unos 700 mV por debajo del emisor, por lo que un poco por encima de los 14 V. Como dice el libro, es un inconveniente cuando se quiere controlar algo con un valor de 0 a 3.3 V Señal lógica digital.

La solución es el circuito correcto. El NPN tiene las mismas características de diodo, pero cambió de polaridad. Ahora la base estará a unos 700 mV por encima del emisor, por lo tanto, a 700 mV por encima del suelo, cuando se encienda el transistor. Ese es un nivel que la lógica digital puede hacer.

Las dos resistencias R2 y R3 son para conectar el interruptor NPN fácil de controlar con el interruptor PNP que realmente quieres controlar.

R2 limita la corriente fuera de la base de Q3 y en el colector de Q2. Si no estuviera allí, esa corriente podría llegar a ser lo suficientemente alta como para dañar ambos transistores.

R3 no es estrictamente necesario, pero se asegura de que Q3 esté realmente apagado cuando Q2 esté apagado. Tenga en cuenta que cuando Q2 está desactivado, simplemente no está conduciendo la corriente a través de la base de Q3. No mantiene activamente la base de Q3 cerca de su emisor para asegurarse de que Q3 esté realmente apagado y no se encienda de forma aleatoria debido a ruidos parásitos. Eso es lo que hace R3.

Como dice el texto, hay una gran libertad para elegir el valor de R3. Sin embargo, no puede ser tan bajo que la corriente limitada por R2 ya no pueda activar el tercer trimestre.

    
respondido por el Olin Lathrop
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El libro quiere que entiendas por qué la mayor parte de la corriente a través de Q2 proviene de Q3 y no de R3.

El voltaje en R3 es el mismo que el voltaje en el emisor y la base de la PNP. Este emisor y la unión de base funcionan un poco como un diodo porque cualquier aumento de voltaje superior a ~ 0,6 V aumenta exponencialmente la corriente. ~ 0.6V a través de una resistencia de 1K es solo ~ 0.6mA (la corriente mencionada en el libro).

    
respondido por el petEEy
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Ic: Ib = 10 mínimo a 30: 1 o 50: 1 en casos extremos > 500 ya que hFE se reduce rápidamente cuando Vce < 1V.

Hay varias formas de analizar esto rápidamente. Desde R Ratios o KVL-KCL siempre que Vbe tenga polarización directa y Vbe esté incluida en KVL y se trate como una fuente de tensión y polarización directa a diferencia de cuando Rb pullup = 100 ohms en el ejemplo de la pregunta.

(descuidando L1 y C1 y la frecuencia de entrada para este caso, pero C tiene un ESR distinto de cero)

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Cuando Q2 está activado, llevará la base de Q3 a aproximadamente 14.4 V (una caída de diodo por debajo de su emisor).

Por lo tanto, Q2 tendrá una corriente de colector de 14.4V / 3.3k = 4.4mA.

La corriente a través de R3 será de 0.6V (ya que la resistencia ve el mismo voltaje que la base - caída de emisor) / 1k = 0.6mA

Como hay un total de 4.4mA en R2, 4.4mA y la corriente en R3 es 0.6mA, la corriente restante (3.8mA) debe fluir a través de la base de Q3

    
respondido por el Peter Smith

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