polarización de transistores, valores de Resisor grande

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En el circuito anterior, la base del Q1 actúa como un cambio de nivel de 3V-50V en su base a 2.8V. La base de Q1 está controlada por las salidas de colector abierto de PNP, por lo que R2 mantiene el Q1 en estado apagado cuando la señal de entrada no se afirma. El pull-up de salida puede ser bastante grande (22k) ya que la velocidad no es muy importante, pero el consumo de energía sí lo es.

Esto da una corriente de colector de:

$$ I_ {C (min)} = \ frac {2.8 \ mathrm {V}} {22 \ mathrm {k \ Omega}} = 0.13 \ mathrm {mA} $$

Esto conduce a una pequeña corriente base requerida, incluso cuando se subestima la ganancia actual y se proporciona un presupuesto de error del 30%:

$$ h_ {FE (min)} = 100 \\ V_ {BE (sat)} = 0.75 \ mathrm {V} \\ I_ {B (min)} = 1.3 \ frac {I_ {C (min)}} {h_ {FE (min)}} = 0.0017 \ mathrm {mA} $$ Como se indicó anteriormente, el voltaje de entrada en la base con relación a tierra está en el rango de \ $ V_ {in (min)} = 3 \ mathrm {V} \ $ to \ $ V_ {in (max)} = 50.4 \ mathrm { V} \ $, que impone las siguientes restricciones en \ $ R_B \ $:

$$ R_ {1 (max)} = \ frac {V_ {en (min)} - V_ {BE (sat)}} {I_ {B (min)}} = 1.3 \ mathrm {M \ Omega} $$

Según esos cálculos \ $ R_1 = 1 \ mathrm {M \ Omega} \ $ y \ $ R_2 = 10 \ mathrm {M \ Omega} \ $ sería suficiente.

Sin embargo, me pregunto si hay algún inconveniente al elegir resistencias en el rango de Mega-Ohm para la polarización de transistores.

    
pregunta Arne

3 respuestas

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Dos inconvenientes vienen a la mente:

En primer lugar, el ruido. Dos tipos realmente, ruido térmico y ruido de disparo . Sin embargo, si el transistor se está convirtiendo en saturación, es probable que el rendimiento del ruido no esté en su lista de consideraciones. Sin embargo, si estuvieras haciendo un amplificador lineal, podría ser.

En segundo lugar, la velocidad de conmutación. La base no está sin capacitancia. El efecto Miller amplifica efectivamente esta capacidad. Conducir el transistor duro hacia la saturación da como resultado un retraso en el almacenamiento. Existen varios métodos para reducir estas lentitudes , pero todos se hacen más efectivos al conducir la base con una menor impedancia, que no es una resistencia en el rango de megaohmios. Sin embargo, lento puede no ser un problema para su aplicación si lento es lo suficientemente rápido.

    
respondido por el Phil Frost
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No solicitó verificar sus cálculos, pero creo que son erróneos:

  • Suponiendo que h_FE, min=100 parece demasiado optimista.
  • No puedo entender por qué R2=10MOhm sigue de R1=1MOhm .

Ahora, a tu pregunta. Existen pocos inconvenientes en el uso de estas altas resistencias:

  • Q1 es muy sensible al ruido y las corrientes de fuga de Vin
  • Tiempos largos de encendido / apagado
  • Debido a la corriente de fuga de polarización inversa, la unión de Base a Emisor no tiene una resistencia infinita. Esta resistencia es paralela a R2 . Por lo general, puede descuidarse, pero si toma R2 en el rango \ $ M \ Omega \ $, debe tener cuidado y verificar que esta resistencia puede ser descuidada (o tenerla en cuenta de otra manera).
respondido por el Vasiliy
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Puedes usar valores incluso más bajos que eso porque con una resistencia de 1 M ohmio ya tienes suficiente corriente de base para saturar el transistor con cualquiera de tus entradas.

Actualmente estoy usando varios transistores BC337 en un proyecto y algunos de ellos tienen una resistencia de 1 M ohm en la base (desviación). Es un proyecto de telecomunicaciones, así que también estoy tratando con señales sinusoidales (no solo operando como switch). Como mi rango de frecuencia no excede los 400 Hertzios y no es necesaria una velocidad muy alta, las altas resistencias funcionan bien.

Como dijiste, la velocidad tampoco es tan importante para ti, por lo que las pequeñas capacitancias no deberían ser un problema. Y como está operando de forma conmutada, también el ruido debería molestarlo.

    
respondido por el Felipe_Ribas

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