Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

tranzystor jako klucz obliczanie rezystorów bazy i kolektora - czy właściwe?

prociomen007 23 Sie 2012 11:17 6135 8
  • #1 23 Sie 2012 11:17
    prociomen007
    Poziom 18  

    Witam, próbuje zaprojektować układ tranzystorowy pracujący jako przełącznik. Potrzebuję do tego dobrać dwa rezystory. Jeden na bazę a drugi na kolektor. Tranzystor który zamierzam wykorzystać to BC817 SMD. Próbuje dokonać obliczeń jakiej wielkości powinny być te rezystory ale niestety nie jestem pewny czy robię to dobrze. Tranzystor będzie zasilany 5V. Prąd kolektora można obliczyć z równania:

    Ucc - Ic * Rc = Uce

    po przekształciwszy daje to nam

    (Ucc - Uce)/Rc = Ic.

    Uce jest napięciem przy jakim tranzystor wchodzi w nasycenie. Nie jestem pewny ale z noty katalogowej wynika mi że jest to 0.3V. Podstawiając wartości mogę rezystorem dobrać sobie wielkość prądu (kolektor emiter) jaka mi najbardziej odpowiada. Przy 100 omach będzie to 47 mA i to by mi pasowało.

    Znając prąd kolektora z noty katalogowej odczytuję wzmocnienie. Wychodzi na to że będzie to około 320. Teraz minimalny prąd bazy to

    44 mA / 320 = 0.13 mA. Czy to na pewno jest właściwy wynik ?

    Potem ten prąd mnożę przez współczynnik przesterowania

    0.13* 4 = 0.55 mA.

    Mając te dane z równania

    Ubb- Ube = Ib * Rb

    powinienem móc wyznaczyć rezystor dla bazy.
    Napięcie jakim będzie ona zasilana to 5V natomiast Ube z noty katalogowej wychodzi że wynosi 1.2V podstawiając do równania te dane otrzymuję

    Rb = 6909 omów co w przybliżeniu daje 7 kOmów.

    Czy wynik ten jest prawidłowy? Zastanawia mnie również czy jeśli tranzystor zacznie przewodzić między kolektorem a emiterem z 5V na masę przez rezystor 100 omów nie będzie się grzać? Wychodzi mi że popłynie tam tylko 40 mA więc nie powinien ale z drugiej strony będzie zwierać 5V prawie na masę.

    0 8
  • #2 23 Sie 2012 11:41
    marekzi
    Poziom 38  

    Nie.
    Uce nas= ok. 40-200mV w zależności od typu - patrz fig. 7, fig.8 http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BC817_BC817W_BC337.pdf
    Jeśli tranzystor ma pracować jako klucz - ma być w nasyceniu (zresztą sam piszesz o Ucenas), i wtedy nie patrz na betę (h21E) tylko Ib=0,1Ic - na tamtych wykresach pisze Ic=10Ib.
    Z tego warunku liczysz opornik w bazie. Dla Ic=ok.50mA trzeba Ib=5mA.
    Nie będzie się grzał - w kolektorze moc wyniesie 50mA x 0,2V=10mW, w bazie moc wyniesie ok. 0,9V x 5mA= ok. 5mW

    0
  • #3 23 Sie 2012 12:28
    prociomen007
    Poziom 18  

    Dzięki za tak prędką odpowiedź mam teraz tylko problem jak znalazłeś tą wartość miedzy 40-200mV dla Uce na wykresie. Czy to jest to:

    tranzystor jako klucz obliczanie rezystorów bazy i kolektora - czy właściwe?

    I wtedy mam że Uce(nas) = 80 mV natomiast Ic ma wynosić 8 mA ? Czy źle patrzę na ten wykres?

    Jeśli dobrze to wynikało by że rezystor na bazie

    (5V-80mV)/8mA = Rb

    Rb = 615 omów.

    Prąd bazy to wtedy

    Ib = 0,1* 8 mA
    Ib = 0,8 mA

    Licząc tym tokiem dalej mamy

    5V - 1.2V = 0,8 mA * Rb

    co daje że Rb = 4,75 ohma ? coś chyba jest źle taki mały rezystor?

    wartość 1.2 wolta to wartość Ube odczytana z noty katalogowej .

    0
  • #4 23 Sie 2012 13:57
    marekzi
    Poziom 38  

    Policzyłeś bzdury, myląc wszystko- pojęcia, jednostki.
    Na wykres patrzysz dobrze ale w złym miejscu - bo przecież pisałeś o Ic=47mA? - to dlaczego teraz czytasz dla 8mA?
    Dla 47mA Ucenas wynosi ok. 40mV.
    Wówczas na oporniku kolektorowym będzie napiecie Urc=5V-40mV=4,96V - dobierając opornik Rc ustalisz prąd Ic=47mA: Rc=4,96V/Ic=4,96/0,047= ok. 100ohm.
    Aby wprowadzić ten tranzystor w stan nasycenia przy prądzie Ic=47mA musisz mu dać w bazę prąd 4,7mA (4,5-5mA).
    Rb=(5V-Ub)/Ib=(5-0,8)/0,005= ok. 820ohm.
    Sprawdź sobie jak się zmieni Rb przy tym oporniku jeśli Ub wynosiłoby 0,7V albo 0,9V - odczytane z fig.4 (to są wartości typowe, egzemplarz moze mieć odchyłki) - nieznacznie, prawda?
    Tyle, że datasheet który Ci podałem wyżej jest wątpliwej jakości jak teraz widzę, co tutaj, dla Ciebie niewiele zmieni.
    Tu jest poprawny http://jumi.lut.fi/elko/datat/BC817.pdf , korzystaj z wykresów fig.3, fig.4.

    0
  • #5 23 Sie 2012 14:22
    prociomen007
    Poziom 18  

    Ach już rozumiem dzięki śliczne za wyjaśnienie. Zamieszałem się z tym nasyceniem i myślałem że on wejdzie w taki stan tylko wtedy gdy ta charakterystyka jest najbardziej wygięta co jest bzdurą. Ta charakterystyka pokazuje po prostu dla danego napięcia jaki musi popłynąć prąd aby tranzystor był w nasyceniu i można sobie dobrać dowolny punkt na niej. Prosił bym jeszcze o poradę jaki prąd jest najlepiej dobrać dla przełącznika logicznego (bramki logicznej).

    0
  • #6 23 Sie 2012 14:55
    marekzi
    Poziom 38  

    prociomen007 napisał:
    Ach już rozumiem dzięki śliczne za wyjaśnienie. Zamieszałem się z tym nasyceniem i myślałem że on wejdzie w taki stan tylko wtedy gdy ta charakterystyka jest najbardziej wygięta co jest bzdurą. Ta charakterystyka pokazuje po prostu dla danego napięcia jaki musi popłynąć prąd aby tranzystor był w nasyceniu i można sobie dobrać dowolny punkt na niej.

    Nie, to nie tak.
    Nic nie wybierasz.
    Odwrotnie - znając prąd odczytujesz napięcie Ucenas przy Ib=0,1Ic. To wykres wartości typowych, min. i max są w tabeli. Wartość typowa, czy max pozwala Ci sie zorientować, czy ten tranzystor spełnia Twoje wymagania w danym układzie.

    prociomen007 napisał:
    Prosił bym jeszcze o poradę jaki prąd jest najlepiej dobrać dla przełącznika logicznego (bramki logicznej).

    Rozumiem, że ten układ na tranzystorze to rodzaj inwertera (odwracacza fazy)? - tu nie należy stosować dużych Ic, nie wprowadzać tranzystora w nasycenia, a już na pewno nie w głębokie bo to spowalnia przełączanie. A także wymaga sporego prądu doprowadzanego do bazy.
    Małe prądy (duże Rc, Rb) też nie sprzyja prędkości (pojemności elementów tworzą z rezystancjami filtry RC). Zastosuj Rc=1-3,3k, co da Ic= ok. 5-1,5mA, Ib=0,05Ic (wystarczy mniejszy Ib gdyż tu nie jest potrzebne bardzo niskie Ucenas - stan niski to u Ciebie 0,8V?). Jeśli zależy Ci na szybkości - Ib=0,1Ic, a przyśpieszyć tranzystor można za pomocą diody Schottky w złączu B-C.

    0
  • #7 23 Sie 2012 15:43
    prociomen007
    Poziom 18  

    Czyli mam
    Ic = 3 mA - z noty katalogowej
    Uce = 97,5 mV - z noty katalogowej

    Rc = 2 kohmy - po obliczeniach ( wygląda że jest dobrze)

    Ib = 0,3 mA - po obliczeniach

    Pytanie teraz pozostaje tylko jak sprawdzić dla tej wartości napięcie Ube bo w nocie katalogowej jest dopiero od 10 mA. Czy przyjmuje się wartość dla 10 mA ?

    0
  • #8 23 Sie 2012 21:03
    marekzi
    Poziom 38  

    Jeśli Ic=3mA to jakim cudem Rc=2k przy Uzas=5V??
    Przecież Rc=(5V-97mV)/Ic= ok.1,6k
    Ib=0,05Ic=0,15mA
    Pisałem Ci abyś sobie sprawdził jak różne Ube wpływa na dobór Rb - i podpowiedziałem, że nie ma to większego znaczenia.
    A http://jumi.lut.fi/elko/datat/BC817.pdf fig. 2 podaje przebieg Ubeon w funkcji Ic od prądu Ic=1mA. Wprawdzie dla takiego Ib mamy stan nasycenia i raczej powinno się korzystać z przebiegu Ubesat=f(Ic) - czyli fig.4, ale bez większego błędu można przyjąć dane z fig.2, albo je ekstrapolować - wtedy dla Ic=3mA Ube= ok. 0,65V

    0
  • #9 23 Sie 2012 21:51
    prociomen007
    Poziom 18  

    Wszystko się zgadza. Wielkie dzięki tych informacji mi brakowało.

    0
TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo