Mengapa Anda memerlukan 2 resistor saat memasang transistor sebagai saklar

48

Apa gunanya R2 dalam diagram berikut: masukkan deskripsi gambar di sini

Saya mendapatkan bahwa R1 mengontrol arus ke Base, tetapi apa yang dilakukan R2?

transistors resistors switches Tyler DeWitt
sumber
Lihat juga pertanyaan ini .
AndrejaKo

Jawaban:

25

Resistor R2 digunakan untuk membawa tegangan pada basis ke kondisi yang diketahui. Pada dasarnya ketika Anda mematikan sumber arus apa pun yang Anda miliki di sisi lain R1, seluruh baris akan menuju ke kondisi yang tidak diketahui. Mungkin mengambil beberapa gangguan menyimpang dan yang dapat mempengaruhi operasi transistor atau perangkat di sisi lain atau mungkin butuh waktu untuk menjatuhkan tegangan hanya dengan basis transistor saja. Juga perhatikan bahwa sumber arus yang melalui R1 dapat bocor dan itu dapat mempengaruhi cara transistor beroperasi.

Dengan R2, yang dalam konfigurasi disebut pull-down resistor, kami yakin bahwa tegangan berlebih apa pun yang mungkin ada di cabang yang mengandung R1 akan dilakukan dengan aman ke tanah.

AndrejaKo
sumber
Keren terima kasih. Satu detail klarifikasi (sudah lama sejak kelas EE saya ...): Ketika tidak ada tegangan yang diterapkan pada node di sebelah kiri R1, apakah R2 bertindak sebagai kawat dan menarik tegangan pada Base ke GnD (ini adalah pertanyaan resistor umum). Apakah perilaku resistor untuk bertindak seperti kawat tanpa arus mengalir melaluinya?
Tyler DeWitt
3
@ Tyler DeWitt Yah, kawat adalah resistor, jadi ya, resistor akan bertindak seperti kawat. Sejauh yang saya bisa melihat alasan utama mengapa kita memiliki resistansi yang signifikan pada R2 adalah untuk memastikan bahwa ketika tegangan diterapkan kiri R1, sebagian besar arus masuk ke pangkalan dan bukan ke tanah.
AndrejaKo
Catatan tambahan: Dalam kasus input-terputus, R1 adalah resistor, dan karena resistor mengikuti Hukum Ohm, dan arus resistor (I) adalah 0, maka penurunan tegangan pada resistor harus 0 selama R tidak 0 Dengan demikian, input akan mengambang ke tegangan base pin.
Mike DeSimone
2
-1: Tidak benar. Tanpa R2, transistor akan mati, tetapi perlahan dan tergantung pada tegangan output sumber.
Jason S
4
... tapi argumen Anda adalah tepat benar bila diterapkan MOSFET daripada transistor bipolar.
Jason S
36

Ada dua kemungkinan alasan:

  1. Seperti yang orang lain katakan, R2 bertindak sebagai pull-down dalam kasus di mana ujung kiri R1 dibiarkan mengambang. Ini berguna ketika apa pun yang mengemudi R1 mungkin pergi ke impedansi tinggi.

  2. Sebagai pembagi tegangan. Tegangan BE transistor silikon bipolar sekitar 500-750mV saat dinyalakan. Dalam beberapa kasus, Anda mungkin ingin ambang batas yang lebih tinggi untuk tegangan kontrol untuk menghidupkan transistor. Sebagai contoh, jika R1 dan R2 sama, maka transistor akan mulai datang pada tegangan dua kali lipat tanpa R2.

Olin Lathrop
sumber
Saya ingat sesuatu tentang overdriving pangkalan yang menyebabkan kejenuhan begitu banyak sehingga butuh waktu lebih lama untuk mematikan transistor. Bagaimana cara kerjanya lagi? (Saya sudah menggunakan MOSFET begitu banyak sehingga saya lupa beberapa BJT saya.)
Mike DeSimone
1
2.b. atau sumber yang menggerakkan persimpangan BE hanya menjamin bahwa ia mengeluarkan 0,9 V untuk yang rendah, jadi Anda perlu melemahkannya untuk memastikan bahwa ketika mati, itu benar-benar mati.
endolith
10

Selain alasan yang disebutkan Olin, ada satu lagi: R2 memastikan bahwa transistor mati dengan cepat.

Misalkan Anda memiliki sumber yang bukan saklar, tetapi rangkaian TTL seperti 74LS04. Sirkuit TTL (setidaknya TI SN74LS04) memiliki tegangan output tinggi minimum 2.4V dan output tegangan rendah maksimum 0.4V. Dan anggaplah bahwa R1 adalah 1K, dan penurunan Vbe "on" adalah sekitar 0.6V.

Itu memberi Anda arus 1,8mA (= (2,4V-0,6V) / 1K) untuk menghidupkan transistor, tetapi hanya -0,2mA untuk mematikan transistor. Transistor bipolar memang memiliki kapasitansi parasit yang perlu diisi / dikosongkan (perilaku tidak persis sama dengan MOSFET).

Sekarang masukkan R2 = 1K: ini menarik 0,6mA dari Vbe = 0,6V transistor, menghasilkan arus turnon 1,2mA dan arus turnoff -0,8mA, sehingga perilaku turnoff akan lebih cepat.

Jason S
sumber
3

Alasan yang jelas untuk itu adalah untuk berfungsi sebagai resistor pull-down, untuk memastikan dasar tetap rendah (ketika tidak ada sinyal spesifik melalui R1) untuk menghindari pergantian palsu. Jika ada alasan lain untuk itu, itu tidak melompat ke arahku.

mindcrime
sumber
3

Serta (dan sebagian dari) apa yang dikatakan orang lain, transistor menghasilkan arus kebocoran basis-emitor. Dengan drive ke sirkuit terbuka R1 dan R2 diaktifkan, pangkalan mengapung dan arus bocor mengembangkan tegangan melintasi persimpangan BE yang dapat menghidupkan transistor. R2 menyediakan jalur untuk arus ini. Karena saat ini R2 kecil mungkin besar dan nilai aktual yang digunakan biasanya jauh lebih kecil dari yang dibutuhkan. Selama R2 menghilangkan sedikit energi dibandingkan dengan energi dalam R1, memiliki R2 pada kisaran 10 hingga 100 kilohm tidak ada salahnya.

Russell McMahon
sumber