Jag håller på att lära mig elektronik från grunden. F.n. bygger jag upp logiska funktioner med transistorer (och nödvändiga motstånd) på ett kopplingsdäck och mäter spänningar och strömmar på alla ställen genom dessa små kretsar. Detta för att lära mig dem grundligt. Att bara läsa duger inte för mig när det gäller att bilda kunskap som jag kan använda praktiskt.
Ni vet hur en AND-grind ser ut. Två transistorer kopplade emitter till collector, med de båda insignalerna på respektive bas. Spänningen mellan bas och emitter är konstant (såsom det generellt är med halvledare i normal användning, eller hur?) För de BC547A-transar jag har är det 0,7 volt.
Det som överraskade mig är spänningen mellan collector och emitter över de bägge transistorerna. På den ena (den med collector på source) är den 1,2 volt, på den andra bara 0,2 volt. Nivåerna beror förstås på vilken spänningen jag använder (4,5 volt både som signal och drivspänning) och vilka motstånd. Frågan jag vill komma till är:
Varför har de båda transarna i and-grinden OLIKA höga spänningar mellan collector och emitter? Vilken betydelse har det?
U över transar i AND-grind
-
FlashGordon
- Inlägg: 22
- Blev medlem: 18 juni 2004, 01:06:01
Har du mätt hfe på transistorerna ?
Det brukar vara stora skillnader, kanske den ena transistorn helt enkelt inte bottnar pga av att hfe är lägre.
Tycker dock att det låter som att bas-motstånden är för stora så att du inte får bottning.
Dessutom blir basströmmen till den övre något lägre pga Vce spänningsfallet över den nedre transistorn.
Räkna ut Rbas för säker bottning baserat på transistorn med lägst hfe och Vbe = 0,9V så borde det bli bra.
Det brukar vara stora skillnader, kanske den ena transistorn helt enkelt inte bottnar pga av att hfe är lägre.
Tycker dock att det låter som att bas-motstånden är för stora så att du inte får bottning.
Dessutom blir basströmmen till den övre något lägre pga Vce spänningsfallet över den nedre transistorn.
Räkna ut Rbas för säker bottning baserat på transistorn med lägst hfe och Vbe = 0,9V så borde det bli bra.
Om jag fattat rätt ser din koppling ut nånting sånt här?
I så fall är nog inte så konstigt, den nedre transistorn bottnar helt (vilket ger en spänning på ~0.2V). Den övre däremot... tja, som du själv säger så har du alltid c:a 0.7V mellan bas och emitter, vilket i det här fallet betyder minst 0.7V även mellan collector och emitter, innan transistorn egentligen börjar leda alls.
Sen måste det till lite högre spänning så att du får en viss basström (= spänningsfall över motståndet R2).
Dock kan jag tillägga att jag inte tror man brukar bygga AND-grindar så här, man brukar använda inverterande steg (så AND byggs med NAND + inverter). Med den här kopplingen (som är en slags emitterföljare) får man alltid förstärkning < 1 (så utspänningen är lägre än inspänningen).
I så fall är nog inte så konstigt, den nedre transistorn bottnar helt (vilket ger en spänning på ~0.2V). Den övre däremot... tja, som du själv säger så har du alltid c:a 0.7V mellan bas och emitter, vilket i det här fallet betyder minst 0.7V även mellan collector och emitter, innan transistorn egentligen börjar leda alls.
Sen måste det till lite högre spänning så att du får en viss basström (= spänningsfall över motståndet R2).
Dock kan jag tillägga att jag inte tror man brukar bygga AND-grindar så här, man brukar använda inverterande steg (så AND byggs med NAND + inverter). Med den här kopplingen (som är en slags emitterföljare) får man alltid förstärkning < 1 (så utspänningen är lägre än inspänningen).
-
MadModder
- Co Admin
- Inlägg: 31421
- Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
- Ort: MadLand (Enköping)
- Kontakt:
Ja det är lite mer komplicerat än sådär.
Kolla sidan 65 i http://www.elfa.se/se/fakta.pdf
Totempole-utgång.
Kolla sidan 65 i http://www.elfa.se/se/fakta.pdf
Totempole-utgång.
-
FlashGordon
- Inlägg: 22
- Blev medlem: 18 juni 2004, 01:06:01
Tackar för kommentarerna!
Kopplingen ser precis ut som i Cyrs schema här. Men jag använder Vcc = 4,5 volt som signalspänning på baserna också. Med baserna höga, så är de alltså kopplade direkt till Vcc. Detta kanske ställer till problem? Annars: R1 = 4700, R2 = R3 = 9300 ohm (igår hade jag betydligt lägre R1 för att kunna se en lysdiod, nu skiter jag i den).
Spänningarna förändras inte om jag byter plats på, eller byter ut, transistorerna, så de verkar inte trasiga. Deras kopplingsfaktor ligger på 170-200 (fast databladet säger 90 för mina BC547A, A för låg kopplingsfaktor). Om jag minskar basmotstånden (till 4700 eller 2300 ohm) så ändras spänningsnivån över transistorernas kollektor-emitter något men förblir alltså olika.
Tony:
Kopplingsfaktorn enligt databladet faller betydligt om strömmen CE över transingarna överstiger 50 mA. R1 i storleksordningen 4700 ohm på Vcc 4,5 volt borde alltså ge en Ice på ca 1 mA, för vilket dessa transistorerna. (I praktiken här 800 uA).
För att få en CE-ström om 1 mA med hFE runt 200, så behövs en ström på basen om 5 uA. För T2bas mäter jag upp precis 5 uA, för T1bas är det 15 uA. Med R1 och R2 halverade till 4700 vardera, så är I T2bas fortfarande bara 5 uA medan I T1bas är 420 uA. Hmm, varför då? Hur styr man egentligen basströmmarna?
Mätvärden i min koppling (alltså såsom Cyr ritat den):
U R1 = 3,9 (4700 ohm)
U R2 = 0,04 (9300 ohm)
U R3 = 0,14 (9300 ohm)
U BE = 0,65 för T1 respektive T2
U CE = 0,7 för T2
U CE = 0,1 för T1
I R1 = 820 uA
I R2 = 5 uA (T1bas)
I R3 = 15 uA (T2bas)
Hmm, nu släpper kretsen plötsligt igenom 280 uA från Vcc till GND när T1 saknar basspänning... När T2bas är låg, så kommer dock ingen ström. Inte mycket till AND-grind längre! Antingen har alla mina transistorer gått sönder (för jag har bytt ut dem), eller också händer något jag inte förstår. Denna enkla krets har jag i alla fall inte kopplat fel!
Va besvärligt det blir när man måste göra nåt i den otäcka verkligheten. I teorin är ju boolsk logik så enkel.
Kopplingen ser precis ut som i Cyrs schema här. Men jag använder Vcc = 4,5 volt som signalspänning på baserna också. Med baserna höga, så är de alltså kopplade direkt till Vcc. Detta kanske ställer till problem? Annars: R1 = 4700, R2 = R3 = 9300 ohm (igår hade jag betydligt lägre R1 för att kunna se en lysdiod, nu skiter jag i den).
Spänningarna förändras inte om jag byter plats på, eller byter ut, transistorerna, så de verkar inte trasiga. Deras kopplingsfaktor ligger på 170-200 (fast databladet säger 90 för mina BC547A, A för låg kopplingsfaktor). Om jag minskar basmotstånden (till 4700 eller 2300 ohm) så ändras spänningsnivån över transistorernas kollektor-emitter något men förblir alltså olika.
Tony:
Det är precis sånt jag vill bli haj på genom såna här övningar, att välja lämpliga värden på motstånd (och senare även kondingar). Hur ska man resonera? Vad betyder "bottna" här? Är det förresten samma begrepp som i de engelska databladen kallas "saturation"? Jag förstår faktiskt inte vad det handlar om...Räkna ut Rbas för säker bottning baserat på transistorn med lägst hfe och Vbe = 0,9V så borde det bli bra.
Kopplingsfaktorn enligt databladet faller betydligt om strömmen CE över transingarna överstiger 50 mA. R1 i storleksordningen 4700 ohm på Vcc 4,5 volt borde alltså ge en Ice på ca 1 mA, för vilket dessa transistorerna. (I praktiken här 800 uA).
För att få en CE-ström om 1 mA med hFE runt 200, så behövs en ström på basen om 5 uA. För T2bas mäter jag upp precis 5 uA, för T1bas är det 15 uA. Med R1 och R2 halverade till 4700 vardera, så är I T2bas fortfarande bara 5 uA medan I T1bas är 420 uA. Hmm, varför då? Hur styr man egentligen basströmmarna?
Mätvärden i min koppling (alltså såsom Cyr ritat den):
U R1 = 3,9 (4700 ohm)
U R2 = 0,04 (9300 ohm)
U R3 = 0,14 (9300 ohm)
U BE = 0,65 för T1 respektive T2
U CE = 0,7 för T2
U CE = 0,1 för T1
I R1 = 820 uA
I R2 = 5 uA (T1bas)
I R3 = 15 uA (T2bas)
Hmm, nu släpper kretsen plötsligt igenom 280 uA från Vcc till GND när T1 saknar basspänning... När T2bas är låg, så kommer dock ingen ström. Inte mycket till AND-grind längre! Antingen har alla mina transistorer gått sönder (för jag har bytt ut dem), eller också händer något jag inte förstår. Denna enkla krets har jag i alla fall inte kopplat fel!
Va besvärligt det blir när man måste göra nåt i den otäcka verkligheten. I teorin är ju boolsk logik så enkel.
Att en transistor bottnar innebär att spänningen melllan collektor och emitter har nått sitt minimum. Detta minimum är säkert lite, lite olika beroende på hur stor strömmen som går genom transistorn är! Bottningsspänningen brukar vara kring 0,2 volt eller så.
Och saturation ÄR samma sak som bottnad.
Förresten så kan man gör grinden på ett annat sätt.
Om man kopplar in en resistor på V+....i den andra änden av ressitorn är utgången.......men den punkten skall oxå kopplas till två diodrar med anoden mot resistorn. Katod-ändarna på dioderna är då grindens ingångar!
Och saturation ÄR samma sak som bottnad.
Förresten så kan man gör grinden på ett annat sätt.
Om man kopplar in en resistor på V+....i den andra änden av ressitorn är utgången.......men den punkten skall oxå kopplas till två diodrar med anoden mot resistorn. Katod-ändarna på dioderna är då grindens ingångar!
FlashGordon:
Fan det är ju inte konstigt att collektor-emitter-spänningen är högre på T1 än på T2
T1:s emitterspänning är ju bestämd till 4,5 Volt. Spänningen in på basresistorn är oxå 4,5 Volt. Även om strömmen kanske inte är så stor så är det ändå kanske 0,1 Volts spänningsfall över T1:s bas-resistor. Sen så tillkommer Basemitterspänning som är ca 0,7 V...........alltså är 0,8 Volt det minsta möjliga totala spänningsfallet. T1:s emitterpotential är alltså maximalt 4,5 Volt minus 0,8 Volt = 3,7 Volt. Eftersom emitterspänningen är 4,5 Volt så är collektor-emitterspänningen således MINST 0,8 Volt på T1
Fan det är ju inte konstigt att collektor-emitter-spänningen är högre på T1 än på T2
T1:s emitterspänning är ju bestämd till 4,5 Volt. Spänningen in på basresistorn är oxå 4,5 Volt. Även om strömmen kanske inte är så stor så är det ändå kanske 0,1 Volts spänningsfall över T1:s bas-resistor. Sen så tillkommer Basemitterspänning som är ca 0,7 V...........alltså är 0,8 Volt det minsta möjliga totala spänningsfallet. T1:s emitterpotential är alltså maximalt 4,5 Volt minus 0,8 Volt = 3,7 Volt. Eftersom emitterspänningen är 4,5 Volt så är collektor-emitterspänningen således MINST 0,8 Volt på T1
Det jag sa tidigare om säker bottning baserades på att jag trodde att R1 satt mellan Vcc och T2´s kollektor.
Så här:
Beräkningar för ovanstående :
Ic = Vcc / R1 = 4,5 / 4700 = 0,96 mA
Ib = Ic / Hfe = (0,96 * 10^-3) / 170 = 5,6uA
/* Spänningen över Rbas räknas för T2, Hfe räknas för den sämre transistorn, man räknar vanligtvis på det lägsta värdet som tillverkaren anger */
Rb = (Vbb - Vbe - Vce-sat) / Ib = (4,5-0,7-0,2) / (5,6 * 10^-6) = 642 kOhm
Välj t.ex 430 kOhm för säker bottning.
--------------------------------------------------------------------------------------
Om vi återgår till din koppling.
Nu har vi R1 mellan emitter och jord altså blir Vr2 : Vbb - Vbe - Ve
För den övre transistorn: 4,5 - 0,7 - (4,5 - 0,2) = -0,5V
För att få den här kretsen att bottna så måste Vbb alltså vara minst 0,5V högre än Vcc (I praktiken åtminstone 1V högre så att det blir lite spänning över Rb).
Så här:
Beräkningar för ovanstående :
Ic = Vcc / R1 = 4,5 / 4700 = 0,96 mA
Ib = Ic / Hfe = (0,96 * 10^-3) / 170 = 5,6uA
/* Spänningen över Rbas räknas för T2, Hfe räknas för den sämre transistorn, man räknar vanligtvis på det lägsta värdet som tillverkaren anger */
Rb = (Vbb - Vbe - Vce-sat) / Ib = (4,5-0,7-0,2) / (5,6 * 10^-6) = 642 kOhm
Välj t.ex 430 kOhm för säker bottning.
--------------------------------------------------------------------------------------
Om vi återgår till din koppling.
Nu har vi R1 mellan emitter och jord altså blir Vr2 : Vbb - Vbe - Ve
För den övre transistorn: 4,5 - 0,7 - (4,5 - 0,2) = -0,5V
För att få den här kretsen att bottna så måste Vbb alltså vara minst 0,5V högre än Vcc (I praktiken åtminstone 1V högre så att det blir lite spänning över Rb).
-
FlashGordon
- Inlägg: 22
- Blev medlem: 18 juni 2004, 01:06:01
Jättetack för kommentarerna! Nu börjar jag skönja ljuset.
Bottenspänning (=saturation) är alltså den minsta spänningen mellan kollektor och emitter. Men är det den minsta spänning som transistorn BEHÖVER för att fungera, eller den minsta spänning som FALLER över transistorn (genom sin inre resistans)? I databladet stå t.ex. att Vce-sat MAX är 600 mV (vid Ic=100mA och Ib=5mA, typvärdet är dock 200mV) betyder det att spänningen kan falla med 600mV mellan kollektor och emitter, givet förutsättningarna? Som vi kan se nedan, så är Vce = 1,5 volt över en av transistorerna, långt över Vce max för BC547 enligt databladet.
Tonys beräkning var mycket upplysande (jag tillämpar dem på koppling enligt Cyrs skiss). Nu börjar jag fatta sambanden här (tror jag...) Jag förmodar att man ofta resonerar på följande sätt (rätta mig där jag har fel):
1- Först ser man på det som ska drivas av eller ta emot signalen från emittern, t.ex en motor eller en IC. Man utgår i det följande från vilken spänning/effekt som den tål och kräver. Vcc och motståndet R1 i Cyrs skiss väljs utifrån detta. (R1 kallar jag här för Re, motståndet vid emittern)
2- Sen väljer man transistorer som klarar dessa specifikationer (Vce och effekt och frekvens i tillämpliga fall). Man väljer också transistor så att Vbe och hFE kan gå ihop med insignalens (basspänningens) karaktär.
3- Givet signalspänningen Vbb, så väljer man slutligen basmotståndet Rb, den yttersta frihetsgrad man har att jobba med, enligt Tonys formel.
Om man arbetar i den ordningen, så kan beräkningarna sammanfattas till:
Eftersom jag inte har något halvt-megaohmmotstånd, så har jag pusslat om min lilla AND-grind. Rbas=23300 vardera, Re=4700 och på UT har jag 150 ohm i serie med en LED till jord. Det fungerar strålande! Mätvärdena går iofs inte ihop EXAKT med matematiken. T.ex. så får LED:en 5,6 mA istället för beräknade 6,4 mA (60uA går genom Re), men det håller mig inte sömnlös precis! Det har väl att göra med att LED:ens närvaro gör att motståndet mellan emittor och jord inte kan beräknas som 4700 och 150 ohm parallellkopplade, alltså ca 145 ohm...
Men den inledande frågan återstår faktiskt (om den har besvarats här så har jag inte förstått det!):
Varför har T2, den närmast jord, bara 0,18 V över kollektor till emitter (nära bottenspänningen alltså) medan T1 har hela 1,56 V? T2 verkar, oavsett Rbas 4-40 kohm, ha 0,18V ~=bottenspänningen medan resten av spänningen lägger sig över den andra transistorn. Varför fördelar sig spänningen så? Varför inte bottenspänning, eller åtminsonte lika, över båda transarna, och resten över Re och utgången?
PS
Evert2s überenkla AND-grind är alltså ett alternativ om man frustrerar sig på transistorerna
Bottenspänning (=saturation) är alltså den minsta spänningen mellan kollektor och emitter. Men är det den minsta spänning som transistorn BEHÖVER för att fungera, eller den minsta spänning som FALLER över transistorn (genom sin inre resistans)? I databladet stå t.ex. att Vce-sat MAX är 600 mV (vid Ic=100mA och Ib=5mA, typvärdet är dock 200mV) betyder det att spänningen kan falla med 600mV mellan kollektor och emitter, givet förutsättningarna? Som vi kan se nedan, så är Vce = 1,5 volt över en av transistorerna, långt över Vce max för BC547 enligt databladet.
Tonys beräkning var mycket upplysande (jag tillämpar dem på koppling enligt Cyrs skiss). Nu börjar jag fatta sambanden här (tror jag...) Jag förmodar att man ofta resonerar på följande sätt (rätta mig där jag har fel):
1- Först ser man på det som ska drivas av eller ta emot signalen från emittern, t.ex en motor eller en IC. Man utgår i det följande från vilken spänning/effekt som den tål och kräver. Vcc och motståndet R1 i Cyrs skiss väljs utifrån detta. (R1 kallar jag här för Re, motståndet vid emittern)
2- Sen väljer man transistorer som klarar dessa specifikationer (Vce och effekt och frekvens i tillämpliga fall). Man väljer också transistor så att Vbe och hFE kan gå ihop med insignalens (basspänningens) karaktär.
3- Givet signalspänningen Vbb, så väljer man slutligen basmotståndet Rb, den yttersta frihetsgrad man har att jobba med, enligt Tonys formel.
Om man arbetar i den ordningen, så kan beräkningarna sammanfattas till:
Kod: Markera allt
Re * hFE * (Vbb - Vbe - Vce)
Rb = ------------------------------
VccMen den inledande frågan återstår faktiskt (om den har besvarats här så har jag inte förstått det!):
Varför har T2, den närmast jord, bara 0,18 V över kollektor till emitter (nära bottenspänningen alltså) medan T1 har hela 1,56 V? T2 verkar, oavsett Rbas 4-40 kohm, ha 0,18V ~=bottenspänningen medan resten av spänningen lägger sig över den andra transistorn. Varför fördelar sig spänningen så? Varför inte bottenspänning, eller åtminsonte lika, över båda transarna, och resten över Re och utgången?
PS
Evert2s überenkla AND-grind är alltså ett alternativ om man frustrerar sig på transistorerna
-
MadModder
- Co Admin
- Inlägg: 31421
- Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
- Ort: MadLand (Enköping)
- Kontakt:
Jag kopplar aldrig mina transistorer så att basströmmen måste gå genom ytterligare ett motstånd på antingen emitter eller kollektor beroende på om det är NPN eller PNP om jag ska använda dem som switchar. Detta betyder naturligtvis att utsignalen blir inverterad, men det har inte inneburit några problem för mig hittills. Det enkla med att göra så som Tony ritade är att man helt och hållet bestämmer basens ström genom ett enda motstånd och relativt jord.
''Bottenspänning (=saturation) är alltså den minsta spänningen mellan kollektor och emitter. Men är det den minsta spänning som transistorn BEHÖVER för att fungera, eller den minsta spänning som FALLER över transistorn (genom sin inre resistans)?''
Sistnämda stämmer. Strömmen genom B-E bestämmer 'resistansen', fast det börjar inte fungera förran spänningen mellan B-E är 0,6-0,7V. Transistorn BEHÖVER 0,65V över base-emitter.
När den är 'PÅ' (leder) får collector och emitter samma nivå, så basen måste ligga 0,65V högre än collector och emitter. Då är det råkigt om collector=drivspänning.
Sistnämda stämmer. Strömmen genom B-E bestämmer 'resistansen', fast det börjar inte fungera förran spänningen mellan B-E är 0,6-0,7V. Transistorn BEHÖVER 0,65V över base-emitter.
När den är 'PÅ' (leder) får collector och emitter samma nivå, så basen måste ligga 0,65V högre än collector och emitter. Då är det råkigt om collector=drivspänning.
-
MicaelKarlsson
- Inlägg: 4669
- Blev medlem: 18 juni 2004, 09:16:07
- Ort: Aneby
- Kontakt:
-
FlashGordon
- Inlägg: 22
- Blev medlem: 18 juni 2004, 01:06:01
MadModder, mycket bra kommentar. Jag börjar komma in i "tänket" nu när det gäller att placera motstånd. Lärorik, den här tråden för mig!
Men basströmmen påverkas väl inte bara av basmotståndet, utan även av "motståndet" BE i transistorn... Eller utgör spänningsfallet över BE inte ett motstånd för strömmen?
Euphaz:
EDIT: Förresten, det stämmer att Ubc = Ube = 0,65V för en ensam trans, och när de är "parallellkopplade" som i en OR-grind (två transar har gemensamma emittorer och gemensamma kollektorer, men förstås skilda baser). Men det stämmer inte när de är "seriekopplade" som i en AND-grins, dvs den enas emittor mot den andras kollektor.
Dessutom så måste det väl alltid vara ett spänningsfall över kollektor och emitter när transistorn leder? De kan ju väl inte vara på samma nivå?
Återstår också frågan:
Varför är spänningsfallet över transistorerna i en (min) AND-grind olika? Ett på bottenspånningen, det andra flera gånger högre?
MicaelKarlsson,
Tonys skiss här i tråden föreställer en NAND-grind! När en eller båda bassignalerna är låga (not and), leder inte transistorerna och utsignalen är hög. Endast när båda bassignalerna är höga (and), leds strömmen istället till jord och utgången blir låg.
Detta givet att belastningen på utgången är (mycket) högre än transistorernas motstånd CE, förmodar jag...
Titta t.ex. på
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... ngate.html
för grindar och transistorer.
Men basströmmen påverkas väl inte bara av basmotståndet, utan även av "motståndet" BE i transistorn... Eller utgör spänningsfallet över BE inte ett motstånd för strömmen?
Euphaz:
Hmm, jag förstår inte. Kan basspäningen vara högre än både kollektor och emitter? Det är den inte i min koppling i alla fall.När den är 'PÅ' (leder) får collector och emitter samma nivå, så basen måste ligga 0,65V högre än collector och emitter. Då är det råkigt om collector=drivspänning.
EDIT: Förresten, det stämmer att Ubc = Ube = 0,65V för en ensam trans, och när de är "parallellkopplade" som i en OR-grind (två transar har gemensamma emittorer och gemensamma kollektorer, men förstås skilda baser). Men det stämmer inte när de är "seriekopplade" som i en AND-grins, dvs den enas emittor mot den andras kollektor.
Dessutom så måste det väl alltid vara ett spänningsfall över kollektor och emitter när transistorn leder? De kan ju väl inte vara på samma nivå?
Återstår också frågan:
Varför är spänningsfallet över transistorerna i en (min) AND-grind olika? Ett på bottenspånningen, det andra flera gånger högre?
MicaelKarlsson,
Tonys skiss här i tråden föreställer en NAND-grind! När en eller båda bassignalerna är låga (not and), leder inte transistorerna och utsignalen är hög. Endast när båda bassignalerna är höga (and), leds strömmen istället till jord och utgången blir låg.
Detta givet att belastningen på utgången är (mycket) högre än transistorernas motstånd CE, förmodar jag...
Titta t.ex. på
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... ngate.html
för grindar och transistorer.
Vi börjar med en enkel Transistor-Switch.
En glödlampa som drar 50mA, 12V skall styras av en krets som ger 4,5V.
Dvs: Vbb = 4.5V, Vcc = 12V och Ic = 50mA
Välj en transitor som klarar Ic minst = 50mA och Vceo = 12V
Vi väljer BC547A: Ic-max = 100ma , Vceo-max = 65V hFE-min = 110
Formlerna blir: Ib = Ic / hFE = 50*10^-3 / 110 = 454uA
Vrb = 4.5 -0,7 = 3,8V
Rb = Vrb / Ib = 8360 Ohm
För att få säker bottning väljer vi 7k5.
Förenklad formel: Rb = (hFE*(Vbb-0,7)) / Ic
Eller ännu enklare Rb = (hFE * Vrb) / Ic
Svar: Resistansen mellan bas och emitter är försumbar.
När det gäller switchning av transistorer gör det heller inget om Rb är mindre det framräknade. Det som händer är att kretsen drar mer ström än nödvändigt.
(Du kan lungt sätta t.ex 10k istället för 1/2-Meggaren i min tidigare beräkning).
Sätter man extremt lågt värde på Rb kan ju Ib bli högre än vad transistorn klarar.
Basspänningen behöver inte vara högre än kollektor, den måste vara högre än emitter.
I den här kopplingen måste Vbb vara högre än Vcc av den enkla anledningen att när båda transistorerna bottnar (Vce-sat = 0,2V) så blir Ve för den övre transistorn = Vcc - Vce-sat = 4,3V
Vbb-min = Ve + 0,7 = 5,4V
Med andra ord: Är kollektor kopplad direkt till Vcc måste Vbb vara högre än Vcc (se även beräkningen i min förra post -värdet på Vrb blir negativt, vilket i praktiken innebär att transistorn inte kan bottna).
Svar: Den nedre transistorn får högre spänning till basen. -Kretsen är ju designad för saturerade transistorer Dvs. hela Vcc över R1.
Om du switchar en motor så är motorn = R1, behövs inget extra motstånd i kollektor kretsen (Om belastningen vill ha mindre spänning än Vcc behövs förstås en resistor)
En bra länk: http://www.isk.kth.se/kursinfo/6b2344/transistor/
En glödlampa som drar 50mA, 12V skall styras av en krets som ger 4,5V.
Dvs: Vbb = 4.5V, Vcc = 12V och Ic = 50mA
Välj en transitor som klarar Ic minst = 50mA och Vceo = 12V
Vi väljer BC547A: Ic-max = 100ma , Vceo-max = 65V hFE-min = 110
Formlerna blir: Ib = Ic / hFE = 50*10^-3 / 110 = 454uA
Vrb = 4.5 -0,7 = 3,8V
Rb = Vrb / Ib = 8360 Ohm
För att få säker bottning väljer vi 7k5.
Förenklad formel: Rb = (hFE*(Vbb-0,7)) / Ic
Eller ännu enklare Rb = (hFE * Vrb) / Ic
Men basströmmen påverkas väl inte bara av basmotståndet, utan även av "motståndet" BE i transistorn... Eller utgör spänningsfallet över BE inte ett motstånd för strömmen?
Svar: Resistansen mellan bas och emitter är försumbar.
När det gäller switchning av transistorer gör det heller inget om Rb är mindre det framräknade. Det som händer är att kretsen drar mer ström än nödvändigt.
(Du kan lungt sätta t.ex 10k istället för 1/2-Meggaren i min tidigare beräkning).
Sätter man extremt lågt värde på Rb kan ju Ib bli högre än vad transistorn klarar.
Basspänningen behöver inte vara högre än kollektor, den måste vara högre än emitter.
I den här kopplingen måste Vbb vara högre än Vcc av den enkla anledningen att när båda transistorerna bottnar (Vce-sat = 0,2V) så blir Ve för den övre transistorn = Vcc - Vce-sat = 4,3V
Vbb-min = Ve + 0,7 = 5,4V
Med andra ord: Är kollektor kopplad direkt till Vcc måste Vbb vara högre än Vcc (se även beräkningen i min förra post -värdet på Vrb blir negativt, vilket i praktiken innebär att transistorn inte kan bottna).
Återstår också frågan:
Varför är spänningsfallet över transistorerna i en (min) AND-grind olika? Ett på bottenspånningen, det andra flera gånger högre?
Svar: Den nedre transistorn får högre spänning till basen. -Kretsen är ju designad för saturerade transistorer Dvs. hela Vcc över R1.
1- Först ser man på det som ska drivas av eller ta emot signalen från emittern, t.ex en motor eller en IC. Man utgår i det följande från vilken spänning/effekt som den tål och kräver. Vcc och motståndet R1 i Cyrs skiss väljs utifrån detta. (R1 kallar jag här för Re, motståndet vid emittern)
Om du switchar en motor så är motorn = R1, behövs inget extra motstånd i kollektor kretsen (Om belastningen vill ha mindre spänning än Vcc behövs förstås en resistor)
En bra länk: http://www.isk.kth.se/kursinfo/6b2344/transistor/
