pregunta de tipos de divisor de voltaje

Básicamente, el transistor aquí hace que un regulador salga de su divisor de voltaje habitual.

El problema con los divisores de voltaje es que, si se les extrae corriente, su salida de voltaje desciende (porque la carga actuará como si hubiera otra resistencia en paralelo con la resistencia inferior del divisor). Y su valor de voltaje de salida dependerá en gran medida de la corriente de carga, que puede fluctuar.

Ahora, con el transistor aquí, el voltaje en la salida será aproximadamente el voltaje en la base del transistor menos V _BE (aproximadamente 0.6V). Además, la corriente que fluye a través de la base (por lo tanto, la corriente que fluye fuera del divisor) será mucho menor (relación beta) que la corriente que fluye a través de la carga. Lo que significa que la corriente extraída del divisor dependerá mucho menos de la corriente a través de la carga, por lo que el voltaje en la base será más o menos constante. Entonces, en general, la salida de voltaje será mucho más estable.

Sin embargo, todavía no es un buen regulador. Todavía habrá una caída de voltaje dependiendo de la corriente de carga y, si el voltaje de entrada cambia, la salida también cambiará. Pero puede ser suficiente en algunas aplicaciones.

El primero es un circuito seguidor del emisor con el beneficio de que puede mantener constante la tensión de salida en un amplio rango de la corriente dibujada en la salida.

En contraste, el divisor de resistencia simple dará un voltaje que comenzará a disminuir tan pronto como se extraiga cualquier corriente de la salida.

El circuito del transistor se puede analizar como un divisor de voltaje seguido de un búfer seguidor de emisor. La funcionalidad es similar entre los dos circuitos.

En cuanto al rendimiento, hay diferencias importantes.

1. El circuito solo de resistencias (tipo B) puede ser casi perfecto en cuanto a la tolerancia inicial y los cambios con la temperatura, tan cerca como las dos resistencias coinciden en relación de resistencia y coeficiente de temperatura, que podría estar dentro de ppm o mejor. Y no está limitado en voltaje, funciona igual de bien para microvoltios o voltios, hasta cualquier riel. Por ejemplo, si tengo una referencia de 5,00 V y quiero un voltaje de 10 mV, podría usar una resistencia de precisión de 10 ohmios y una resistencia de precisión de 4,99 K ohmios. La resistencia de salida sería de unos 10 ohmios.

2. La resistencia de salida del circuito amortiguado (tipo A) es más baja que el circuito B en muchos casos, sin el gran consumo de energía de un divisor de resistencia muy baja. En la mayoría de los casos, es un poco peor que la resistencia de salida del divisor dividida por el hFE del transistor, lo cual es bastante bueno. Por ejemplo, dos resistencias 10K de 5V para darle 2.5V consumirán 0.5mA y tendrán una resistencia de salida de 5K. La adición del transistor le proporciona un consumo similar (sin contar ninguna resistencia emisora) pero una resistencia de salida que será más como 50 ohmios con un hFE de > > 100. Podrías obtener algo similar con dos resistencias de 100 ohmios, pero consumiría 100 veces la corriente.

   Tenga en cuenta que el emisor de transistores solo puede generar corriente, no puede hundirlo, por lo que la carga neta debe generar un flujo de corriente fuera del emisor. A los resistores no les importa, y funcionarán igual de bien (o mal) independientemente de la dirección actual.

3. Hay una caída de diodo (Vbe) entre el voltaje del divisor y el voltaje del emisor, y eso cambiará con la temperatura. Por lo tanto, con los dos resistores de 10 K en el circuito anterior, el voltaje de salida será más como 1.8V (se puede solucionar esto cambiando la relación de resistencia) y aumentará a + 2mV / ° C con la temperatura (que no puede ser arreglado fácilmente). Entonces, el ejemplo de 10mV no será una aplicación práctica para el circuito A.

Agregar un búfer seguidor de voltaje del amplificador operacional puede ser mejor que el simple transistor seguidor del emisor, pero existen otros factores que lo complican: el op-amp puede oscilar con una carga capacitiva, el op-amp consumirá algo de energía, puede no ser capaz de generar tanta corriente como un transistor, puede que no tenga el rango de voltaje de entrada o entrada para funcionar de manera confiable, etc.