BJT matrices pre-polarizadas más lentas que discretas?

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Tengo un circuito que funciona; su trabajo es convertir una onda cuadrada TTL en una onda cuadrada de +/- 12 voltios.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que los transistores son en realidad MMBT3904 y MMBT3906. Las tres fuentes de alimentación representan fuentes de alimentación (+5 y +/- 12) y el generador de funciones es una fuente de onda cuadrada TTL de 1 kHz.

Lo que me gustaría hacer es reemplazar la mayor parte de este circuito con dos módulos de transistor dual con pre-polarización. El mejor candidato hasta ahora es de Rohm - UMD9NTR, pero he probado ejemplos de Diodes, Inc, ON Semi y Toshiba. Pero lo que estoy descubriendo es que en el banco el tiempo de subida del circuito basado en MMBT3904 / MMBT3906 está bien dentro de 2 µs. ¿Pero con los módulos? No tanto. Los tiempos de subida son cercanos a 3 y los tiempos de caída cercanos a 4. ¡El peor módulo (el de ON Semi) fue 4 y 6!

Por cierto, el generador de onda cuadrada en este caso es un microcontrolador. El pull-up está ahí porque durante la programación ese pin es de alta impedancia, y eso termina encendiendo ambos transistores, lo que obviamente es malo.

El circuito de reemplazo es dos de los módulos de matriz: uno configurado para ser el par de salida, el otro configurado para ser el par de entrada y el pull-up de 1k en la línea base de entrada común. Realmente no es posible usar circuitlab para mostrar ese esquema, pero puedo agregar una captura de pantalla de Eagle:

La única diferencia teórica entre los dos circuitos es que los transistores secundarios en el circuito original carecen de las resistencias de polarización del emisor que están presentes en los arreglos, pero no creo que eso sea significativo (¿o sí?). >     

pregunta nsayer

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Gracias a @Zulu en los comentarios anteriores por sugerir MOSFET como alternativa. Esa resulta ser la bala mágica. Debido a que las puertas no hunden ninguna corriente, el sesgo de la puerta puede ser cero, lo que lo hace mucho más rápido.

Sin embargo, para el lado secundario, la placa carece de resistencia de polarización de emisor a base (en realidad ahora de fuente a compuerta), por lo que esas placas no pueden tomar un MOSFET para la secundaria. Sin embargo, en el lado secundario, puedo usar una matriz BJT con una resistencia de base más baja para acelerar eso también. No pude usar un sesgo de base más bajo en el lado primario porque entonces el pull-up tenía que ser demasiado bajo.

Este enfoque híbrido produce tiempos de aumento y caída de casi 1 µs en el prototipo en el banco, lo cual está bien (bastante margen para la variación de los componentes).

Sin embargo, estoy ordenando nuevos tableros que tendrán la huella del resistor de polarización de fuente a puerta. Al probar un diseño de cuatro MOSFET con componentes discretos, se obtuvieron tiempos de subida y caída de casi 500 ns.

Cabe destacar que las huellas SOT-23 y TSSOP-6 para estos componentes resultaron ser compatibles: el intercambio de un MOSFET de canal P por un PNP BJT no requiere ningún movimiento de pin. Yay!

    
respondido por el nsayer

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