El umbral de histéresis cambió cuando se conecta un transistor a la salida de un comparador LM393,

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Hola a todos, he construido un comparador de inversión con histéresis usando LM393. Primero calculé \ $ R1, R2, R3 \, R4_ {pull-up} \ $ y obtuve el umbral de histéresis superior e inferior exacto \ $ V_ {TH} = 1.8V \ $ y \ $ V_ {TL} = 1.39V PS Sin embargo, cuando conecto un transistor \ $ Q1 \ $ (quiero usarlo como un interruptor, cuando está encendido, deje que la corriente fluya a través de la carga \ $ R6 = 20 \ Omega \ $), la histéresis superior el umbral ha disminuido a \ $ V_ {TH} = 1.47V \ $ y \ $ V_ {TL} \ $ no cambió.

Aquí están mis preguntas:

  1. Pensé que debía tomar \ $ R5, R6 \ $ en el cálculo de histéresis. ¿Pero cómo? La resistencia de carga \ $ R6 = 20 \ Omega \ $ no puede cambiar.

  2. ¿Cómo hacer que \ $ Q1 \ $ se sature cuando está ENCENDIDO? He iterado \ $ R5 \ $ con muchos valores diferentes de \ $ 100 \ Omega \ $ a \ $ 10k \ Omega \ $ pero no puedo hacer que B-C se desvíe hacia adelante. Mi objetivo es obtener el máximo flujo de corriente a través de la carga.

pregunta Channing

3 respuestas

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Tenga en cuenta que dado que el transistor invierte la salida, usted usa (Vin-) para una retroalimentación positiva (+).

El colector abierto LM393 NPN tiene un ESR equivalente.

Voltaje de saturación Vout 700 mV max at I SINK ≤4 mA,

  • por lo tanto, ESR = 700mV / 4mA = 175Ω máx "ESR o Rce = Vce (sat) / If."
  • si usa un interruptor BJT, elige correctamente Rb / Rc = 10, pero dado que es un Rce equivalente a IC, R5 puede ser 0 Ω y Q1 debe ser PNP.

Ahora mismo con NPN, su Rb / Rc = R4 / R6 efectivo es demasiado alto, por lo que hay problemas de histéresis.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Has hecho R5 (200 ohmios) demasiado bajo.

El LM393 tiene una salida de colector abierto que solo puede sacar la salida baja . Así que por eso se necesita R4. R4 es el componente solo que saca la salida del LM393 alto.

Ahora imagine que el LM393 no hace que la salida sea baja, entonces su salida está abierta, no puede subir la tensión (ya que es un colector abierto de un transistor NPN). Solo hay un R4 que aumenta el voltaje.

También está cargando la salida del LM393 con R5 (200 ohmios) y una unión NPN Base-Emitter. Habrá alrededor de 0.7 V a través de esa unión Base-Emitter. Esos 200 ohmios no bajarán mucho voltaje, por lo que la salida del LM393 estará ligeramente por encima de 0.7 V, tal vez alcance 1 V.

Para los niveles de histéresis calculados, la salida del LM393 debe ser de 5 V (tensión de alimentación). Esto no sucederá hasta que aumente el valor de R5.

Tampoco necesita una resistencia de base tan baja para Q1, ya que Q1 tiene mucha ganancia de corriente. Aumente R5 a alrededor de 4.7 kohm, eso no le dará el nivel de umbral superior derecho, pero estará mucho más cerca. También es posible que necesites bajar R4 a 1 kohm y entonces deberías estar bastante cerca.

Trevor sugirió una solución más simple: tirar R4 y Q1 y reemplazarlos con un NMOS.

Si no te gustan los NMOSFET, puedes agregar un segundo NPN para hacer una configuración de tipo Darlington:

Esto hace que la corriente a través de R5 sea tan pequeña que apenas influye en los niveles en V1.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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LM393 es una pieza de colector abierto, por lo que su corriente base es en realidad R4 Y R5. Sería mejor utilizar un mosfet en lugar de un BJT como tal

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respondido por el Trevor_G

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