Ненужные тяговые резисторы на транзисторах BJT и FET?


16

Я обычно вижу слабые понижающие резисторы у основания NPN-транзисторов. Многие электронные сайты даже рекомендуют делать такие вещи, обычно определяя значение как что-то вроде 10-кратного базового резистора ограничения тока.

Биполярные транзисторы приводятся в движение током, поэтому, если основание остается плавающим, я не вижу необходимости тянуть его на землю.

Кроме того, я обычно вижу резисторы ограничения тока затвора на полевых транзисторах.

Они управляются напряжением, и нет необходимости ограничивать ток, питающий затвор.

Являются ли эти две ситуации примерами того, как люди путают правила между транзисторами (которым нужны резисторы, ограничивающие базу) и полевыми транзисторами (которые требуют понижающих резисторов) или комбинируют правила или что-то в этом роде ...

или я что-то здесь упускаю?


2
Биполярные транзисторы действительно не управляются током. Это принципиально управляемые по напряжению устройства, как показано на модели Эберса-Молла; базовый ток - это просто несовершенство!
Битрекс

3
@Bitrex: биполярные транзисторы ведут из-за незначительной инъекции носителей в базовую область. Они «израсходованы» в процессе обеспечения проводимости коллектор-эмиттер, поэтому для поддержания проводимости необходимо вводить больше. Постоянные инжекции носителей являются током. Вы можете смотреть на явления разными способами, но мне кажется, что размышления о биполярных транзисторах, работающих на токе, ближе всего к физике, а также наиболее полезны для проектирования схем с этими транзисторами.
Олин Латроп

Ответы:


17

Причины становятся понятными, когда вы рассматриваете не только идеальное поведение транзисторов, но и их паразитные элементы.

Понижающий резистор на базе BJT npn-типа помогает поддерживать базу на «низком уровне» всякий раз, когда приводной элемент для базового резистора должен быть отключен или находится в режиме с тремя состояниями. Без этого резистора заряд, поступающий в базу через емкость между коллектором и базой («емкость Миллера»), мог бы остаться там и включить транзистор.

Существуют две общие причины для последовательного затворного резистора в схеме MOSFET. Одна из них заключается в том, что резистор ограничивает ток возбуждения и позволяет контролировать ток заряда затвора (представьте, что затвор - это конденсатор, который необходимо разряжать / заряжать, чтобы выключить или включить полевой МОП-транзистор). Тщательно подобранный резистор позволяет вам контролировать время включения или выключения MOSFET. Иногда вы даже используете резистор, параллельный диоду и другому резистору, чтобы иметь разные токи заряда и разряда, то есть возможность влиять на время включения не так, как время выключения. Вторая причина для базового резистора состоит в том, что индуктивности следа вокруг МОП-транзистора образуют резонансный резервуар LC с паразитными емкостями МОП-транзистора. Когда все, что вам нужно, это чистый переход напряжения затвора (прямоугольная форма волны), вы можете получить много звонков в реальности. Звон может быть настолько сильным, что MOSFET включается и выключается пару раз перед установкой и, наконец, подчиняется требованиям водителя. Резистор внутри резонансного контура LC вокруг драйвера затвора способен гасить этот резонанс, и путь между драйвером и затвором является самым простым местом для установки резистора. Для цепей со слабым сигналом эти резисторы могут не понадобиться, но при использовании мощных полевых МОП-транзисторов они вам абсолютно необходимы. Резистор внутри резонансного контура LC вокруг драйвера затвора способен гасить этот резонанс, и путь между драйвером и затвором является самым простым местом для установки резистора. Для цепей со слабым сигналом эти резисторы могут не понадобиться, но при использовании мощных полевых МОП-транзисторов они вам абсолютно необходимы. Резистор внутри резонансного контура LC вокруг драйвера затвора способен гасить этот резонанс, и путь между драйвером и затвором является самым простым местом для установки резистора. Для цепей со слабым сигналом эти резисторы могут не понадобиться, но при использовании мощных полевых МОП-транзисторов они вам абсолютно необходимы.


15

Последовательный резистор в линии затвора полевого МОП-транзистора защищает драйвер (микроконтроллер) от эффектов звонка, вызванных паразитной индуктивностью.

Оптимальное значение для Rg очень зависит от приложения. Вы хотите, чтобы МОП-транзистор переключался как можно быстрее, чтобы минимизировать потери при переключении, но не настолько быстро, чтобы паразитные индуктивности и емкости, связанные с компоновкой печатной платы и любым проводным подключением к нагрузке, вызывали скачки или звуки высокого напряжения di / dt. Если вы найдете что оптимизированное значение Rg controls включает OK, но слишком сильно замедляет выключение, тогда необходимо исправить положение диода поперек Rg с его катодом в направлении схемы управления затвором. Это будет обходить Rg во время выключения, тем самым ускоряя выключение. Последовательное включение резистора с диодом позволит вам контролировать время выключения независимо от включения. Дальнейшее чтение (для всех аспектов переключения Mosfet).

Для переключения небольших нагрузок (например, 100 мА) или когда используется настоящий чип драйвера MOSFET, резистор затвора, вероятно, не нужен.

(Примечание: эти ссылки были на первой странице результатов G для "резистора затвора Мосфета")


2
Резистор затвора известен как «резистор против укуса» в соответствии со страницей 88 « Устранение неисправностей аналоговых цепей» .
Маркрагес

2
@markrages - Ах, старый добрый Боб " RAP " Пиз. Я понятия не имею, что такое "snivet", хотя ...
Stevenvh

3
RIP, RAP. И RIP, Джим Уильямс тоже. Как грустно видеть, как они уходят.
зебонавт



11


Ω

Базовый резистор на BJT часто комбинируется с подтягиванием, и эта комбинация используется для установки стабильной точки покоя . [ наш преподаватель в колледже, не очень хорошо владеющий английским языком и, видимо, только увидев слово в печати, произнес его как «кескент». Нам потребовалось некоторое время, чтобы понять, что он имел в виду :-) ]


4

Большинство транзисторов имеют небольшую утечку из коллекторной базы; если нет никакого понижения напряжения, этот ток будет усилен усилением транзистора. В ситуациях, когда утечка не является проблемой, резистор может быть опущен, но если ток утечки является проблемой, добавление резистора может уменьшить его.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.