Conmutación de nivel lógico 12v

1. El voltaje de paso de un transistor BJT nunca se elevará por encima del voltaje base; por lo tanto el 4.34V & también por qué lo coloca entre una resistencia y GND, en lugar de conducir el transistor 1 directamente a través del otro.

2. La resistencia le permite "invertir" y amplificar el cambio de voltaje de la señal entrante. Cuando Q14 está 'abierto', R15 permite que la base de Q15 alcance cerca del voltaje de la fuente de 12V. Cuando Q14 'se cierra,' corta 'la carga entre R14 y amp; en sí mismo a GND, por lo que la base de Q15 've' un voltaje mínimo. Si R15 estuviera ausente, entonces Q14 tendría poco / ningún efecto en la salida de Q15, pero de esta manera, al activar 'NPN Q14' se reduce el voltaje de la base a PNP Q15, lo que le permite pasar energía a su carga.

Alternativamente, puede lograr el mismo resultado / resultado similar con un solo N-MOSFET de esta manera:

(losiento,miaplicaciónesquemáticacortóla"d" de "Cargar")

Es necesario agregar una resistencia entre la base de Q15 y el colector de Q14. Esa resistencia determinará la corriente de base de Q15.

En este momento, está aplicando una corriente excesiva a través de la base de Q15 y, en la práctica, destruiría Q14 y posiblemente también Q15. También necesita una resistencia en serie para la base de Q14, de lo contrario, los 5 V que muestre destruirán rápidamente a Q14.

La unión del emisor de base en un BJT actúa como un diodo cuando está polarizado en forma directa, por lo que el voltaje es de alrededor de 0.7V cuando la corriente de base es razonable . El hecho de que esté viendo 4V en el colector de Q14 significa que la corriente está bastante lejos de ser razonable. También tiene 5 V en la unión base-emisor de Q14, lo que significa que una enorme corriente fluye a través de esa unión. La parte bien podría chisporrotear y / o explotar en la realidad.

Si mueve la resistencia 1K en Q14 a la serie con la entrada a la base, probablemente esté bien. El valor de la resistencia en la base de Q15 debe ser determinado por la corriente de salida deseada. El transistor en particular que eligió no es una ganancia muy alta, tal vez 20 como mínimo a 500 mA, por lo que si necesita cambiar 500 mA, querría que 50-100 mA fluyan hacia la base, por lo que tal vez 150 ohms 2W (disipará aproximadamente 1W) en serie con la base. Puede dejar una resistencia en la posición de su R15 para reducir las fugas de 1K a 10K si está bien.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si ejecuta la simulación anterior, encontrará la siguiente situación para la entrada en + 5V

Eltransistordesalidaestábajando1Vomenos(corrientedecarga~460mA),lacorrientedebase(tambiénlacorrientedecolectordeQ14)esde65mA(betaforzadade7),ylacorrientedebasedeQ14esde4.3mA.

Siconfiguroelvoltajedeentradaa0V,solofluiránlascorrientesdefuga:

Si el voltaje en R6 estaba desactivado (no hay entrada en la base de Q14), el nodo que se ve a 4.34V sería ~ 12V. Cuando el nodo en R6 tiene voltaje aplicado (aquí, 5V), el transistor ahora actúa más como una resistencia ... y ese modelo está mostrando la resistencia bastante alta en realidad. Si la base recibe suficiente corriente, el transistor debería ser casi un cortocircuito (saturado) y tendría un voltaje mucho menor a través de él

Cuando Q14 está activado (y conducido de una manera 'razonable'), tirará de la corriente a través de R15 y la base de Q15. En general, la unión de la base del emisor limitará la diferencia de voltaje a alrededor de 0.7 V, aunque con corrientes extremadamente altas, podría subir un poco más (digamos 1 V en el extremo).

Su figura muestra 5 V en la base de Q14: esto es muy alto (también debería ser ~ 0.7 V), pero SPICE lo permite (si observara la corriente probablemente sería > > 10 A ). La alta corriente de base también significa que Q14 extrae una gran corriente de colector (probablemente también algunas A), y esto estira la B-E V de Q15 - en su modelo SPICE. En la vida real, ambos transistores se dañarán y fallarán.

Si pone 1k en serie con la entrada, todas las señales aparecerán mucho más normales.