Резисторы в транзисторе Дарлингтона

Я рассматривал возможность замены 2N3904 и TIP31C на TIP102 в одной из моих цепей (светодиодный диммер с широтно-импульсной модуляцией) и заметил на схемных резисторах TIP102, ведущих от каждой базы к эмиттерам. У моей нынешней схемы их нет, и мне было интересно, для чего они предназначены и должны ли они быть у моей схемы , независимо от того.

Схема TIP102

transistors darlington

— Игнасио Васкес-Абрамс
источник

Возможный дубликат Какой конфигурации лучше сносить базу NPN-транзистора? В то время как возникает вопрос, какая версия раскрывающегося списка лучше, ответы очень подробны в том, что такое раскрывающийся список, и почему вы должны или не должны их иметь.

— Прохожий

Я не согласен с голосованием за этот вопрос. В то время как обсуждались резисторы через BE BJ ( electronics.stackexchange.com/questions/56010/… , electronics.stackexchange.com/questions/30017/… ), внутренний резистор через нижний BE Дарлингтона является особым, потому что он недоступен снаружи, так что либо он уже на кристалле, либо его нельзя добавить.

— зебонавт

@zebonaut, который не имеет никакого практического значения, когда последний вопрос - должна ли дискретная неупакованная пара Дарлингтона OP иметь резистор be.

— Прохожий,

Хотя ваш вопрос, по-видимому, касается в первую очередь этих резисторов в парах Дарлингтона, для упомянутого вами приложения вы могли бы рассмотреть возможность использования вместо него МОП-транзистора, который, вероятно, будет дешевле и эффективнее.

— Фил Фрост

@PhilFrost: Еще одно хорошее соображение для Rev B. В общем, я закончил сборку схемы, и она отлично работает.

— Игнасио Васкес-Абрамс

Ответы:

Эти резисторы предназначены для ускорения отключения. Соединение база-эмиттер имеет некоторую емкость, которая заметно увеличивается в конфигурации инвертирующего усилителя благодаря эффекту Миллера . Чтобы выключить транзистор, эта емкость должна быть разряжена.

Когда базовый привод удален, нет пути для разряда этой емкости правого транзистора, потому что обратный смещенный базовый эмиттер левого транзистора предотвращает это. Эти резисторы обеспечивают путь для этого тока разряда.

Если вы делаете дискретную пару Дарлингтона, включая по крайней мере R2, это неплохая идея. Если вам не нужно, чтобы переключение было слишком быстрым, тогда вы можете обнаружить, что транзистор отключается достаточно быстро без него, но я бы включил R2, если бы я не пытался сэкономить каждую копейку.

Не существует жестких и быстрых правил для расчета того, какими должны быть эти резисторы, но приведенный вами пример дает некоторые типичные значения. Если вы сделаете их меньше, отключение будет быстрее. Если вы сделаете их слишком маленькими, весь входной ток будет проходить через резисторы, и никто не будет управлять транзисторами.

Напряжение на R2 ограничено до 0,65 В с помощью прямого смещения базы-эмиттера, поэтому ток будет:

я_{р 2} знак равно \frac{0,65 В}{р_{2}}

$I_{R2} = \frac{0.65V}{R_2}$

и вы можете получить некоторое представление (просто представление; для точной модели, которую я бы смоделировал или построил и измерил) о том, как на быстрое отключение влияет вычисление постоянной времени, образованной R2 и входной емкостью правого транзистора:

τ знак равно р_{2} \cdot С_{е б}

$\tau = R_2 \cdot C_{eb}$

Расчеты для R1 в значительной степени совпадают. Однако он должен быть больше по двум причинам. Во-первых, левый транзистор не нуждается в такой большой помощи для выключения, потому что его базовая емкость может быть разряжена тем, что управляет транзистором; на пути нет диода как с правым транзистором.

$\beta$ $\beta\cdot\beta$

— Фил Фрост
источник

Покопался немного, нашел это для расчета R2. Впрочем, пока ничего для R1.

— Игнасио Васкес-Абрамс

@ IgnacioVazquez-Abrams см. Правки.

— Фил Фрост

Я установил резистор 100 Ом для R2, и я рад, что я сделал это, поскольку достаточно прикоснуться к основанию Q1, чтобы провести Q2 (не то, чтобы он когда-либо касался корпуса, в котором он находится).

— Игнасио Васкес-Абрамс

Существуют различные причины для резисторов. Два из них уже упомянуты, чтобы ускорить выключение и гарантировать, что устройство остается выключенным, когда не приводится в движение.

Другой причиной является преодоление внутренней утечки. Обычно утечка одного транзистора достаточно мала, чтобы ее игнорировать. Однако утечка первого транзистора умножается на коэффициент усиления второго, что может сделать его существенным в некоторых приложениях, особенно при высокой температуре, где утечка выше. Резистор вокруг второго транзистора заставляет первый транзистор производить минимальный ток до того, как включится второй. Это можно отрегулировать так, чтобы превышать наихудшую утечку первого транзистора.

Также обратите внимание, что при низких выходных токах второй транзистор может включаться только от тока через первый резистор. В этом случае напряжение BE и напряжение CE всего устройства будут ниже, чем для чистого Дарлингтона.

— Олин Латроп
источник

У этих резисторов две цели. Как уже упоминал Фил, нужно помочь в быстром отключении транзистора.

Другой - два, гарантируют, что состояние булавки в случае, если базовый штифт не приводится в движение. Удаляет плавающее состояние. Например, если вывод микроконтроллера находится в режиме высокой импеданса.

Какую конфигурацию лучше использовать для снятия базы NPN-транзистора? имеет очень долгую дискуссию об использовании раскрывающихся резисторов на базе транзистора.

— проезжий
источник