Saya punya banyak transistor 2N3904 dan ingin menggunakannya untuk proyek logika RTL saya. Berdasarkan apa yang dapat saya temukan di web, dan bagian-bagian yang saya miliki, saya mendapatkan gerbang logika untuk bekerja dengan baik dengan nilai-nilai berikut:
mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Meskipun ini berfungsi dengan baik, saya agak khawatir tentang apa yang saya baca di lembar data untuk 2N3904. Ini menyatakan bahwa Base-Emitter Saturation Voltage memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Ic = 10mA Ib = 1.0mA Ic = 50mA Ib = 5.0mA
Saya kesulitan memahami apa artinya tepatnya. Jika Anda menghitung arus untuk input basis dengan Hukum Ohm, kita dapatkan I = 5/10000 = 0,0005. Apakah saya benar bahwa ini 5mA? Saya mengganti R2 dengan resistor 5K dan beralih sama, yang akan menjadi 0,001 atau 10mA.
Seperti yang saya katakan, itu berfungsi saat ini. Saya hanya ingin memastikan bahwa saya membeli resistor yang tepat untuk pekerjaan itu. Saya tahu tujuannya adalah agar transistor sepenuhnya jenuh, tetapi saya tidak tahu apakah ini yang dilakukan atau tidak.
Terima kasih,
sumber
Jawaban:
Setiap transistor memiliki gain saat ini, biasanya atau di lembar data. Nilai tipikal ada di urutan 100. Ketika transistor tidak jenuh, maka arus basis dan arus kolektor dihubungkan oleh faktor ini:β hfe
Ketika arus basis meningkat ke titik di mana arus kolektor tidak dapat meningkat lagi, transistor dikatakan jenuh . Arus kolektor tidak dapat bertambah lagi karena tidak dapat mengizinkan arus lagi - arus sepenuhnya dibatasi oleh R1 dalam diagram Anda, dan tegangan dari emitor ke kolektor minimal.
Ketika kita mendesain logika digital, kita tidak ingin hanya menjenuhkan transistor. Kami ingin menjenuhkan mereka banyak. Ini memberikan beberapa margin tambahan terhadap variasi dalam , dan juga memperhitungkan bahwa untuk frekuensi yang lebih tinggi (diperlukan untuk transisi cepat tinggi / rendah), dikurangi secara efektif.hfe hfe
Rule of thumb: dalam logika digital, desain untuk arus kolektor 15 kali lebih besar dari arus basis.
Jadi di sini, Anda telah memilih resistor kolektor 1kΩ. Pada saturasi, tegangan emitor-kolektor jauh lebih kecil daripada tegangan suplai, sehingga kami dapat memperkirakan arus kolektor sebagai:
Kami ingin arus basis menjadi 1/15 dari yang (0,33mA), dan tegangan melintasi resistor basis akan menjadi tegangan suplai, kurang sekitar 0,65V dari persimpangan basis-emitor Q1. Begitu:
Pilihan Anda 10k cukup dekat.
Anda juga dapat meningkatkan nilai resistor, mempertahankan rasio basis ke arus kolektor, tetapi mengurangi arus secara keseluruhan. Itu mengurangi konsumsi daya Anda, tetapi juga mengurangi kecepatan logika karena arus yang lebih kecil mampu mengisi kapasitansi parasit kurang cepat. Ini adalah trade-off kinerja vs konsumsi daya yang Anda dapatkan sebagai insinyur.
sumber