Mengapa satu drive LED dengan emitor umum?

Saya telah melihat tutorial yang ditujukan untuk pemula menyarankan cara untuk mengarahkan LED dari sesuatu tanpa cukup drive saat ini adalah ini:

(opsi A)

tapi kenapa tidak ini:

(opsi B)

Opsi B tampaknya memiliki beberapa keunggulan dibandingkan opsi A:

• lebih sedikit komponen
• Transistor tidak jenuh, menyebabkan turn-off yang lebih cepat
• arus basis digunakan dengan baik di LED, bukannya membuat resistor basis hangat

dan keuntungan dari opsi A tampaknya sedikit:

• membawa beban lebih dekat ke rel pasokan

tetapi ketika Vcc secara signifikan lebih besar dari tegangan maju LED, ini tidak masalah. Jadi, mengingat kelebihan ini, mengapa opsi A lebih disukai? Sesuatu yang saya abaikan?

Saya berpendapat bahwa ada lebih sedikit "gotcha" dengan opsi A. Saya akan merekomendasikan opsi A kepada orang-orang dengan keterampilan elektronik yang tidak diketahui karena tidak banyak yang dapat mencegahnya bekerja. Agar opsi B layak, kondisi berikut ini harus benar:

• $V_{CC_{LED}}$ harus sama dengan$V_{CC_{CONTROL}}$
• $V_{CC}$ harus lebih besar dari$V_{f_{LED}} + V_{BE}$
• Ini adalah topologi unik untuk perangkat BJT

Kondisi ini tidak seuniversal yang pertama kali terlihat. Misalnya, dengan asumsi pertama, ini mengesampingkan catu daya tambahan untuk beban yang terpisah dari catu daya logika. Itu juga mulai membatasi nilai untuk satu LED ketika Anda mulai berbicara tentang LED biru atau putih dengan > 3.0 V dan pengontrol menjalankan pasokan kurang dari 5.0 V. Dan saya pikir hal lain adalah Anda dapat benar-benar mengganti BJT di opsi B dengan MOSFET jika Anda ingin menghilangkan arus basis itu.$V_{CC}$$V_f$

Selain itu, lebih rumit (sedikit, tetapi masih) untuk menghitung tahanan beban Anda. Dengan opsi A, Anda dapat menggunakan analogi seperti "pertimbangkan transistor untuk beroperasi seperti sakelar". Ini mudah dimengerti, dan kemudian Anda bisa menggunakan persamaan yang sudah dikenal untuk menghitung .$R_{load}$

$R_{load}=\dfrac{V_{CC}-V_{f_{LED}}}{I_{LED}}$

Bandingkan dengan apa yang diperlukan untuk opsi B dan ada sedikit peningkatan dalam kesulitan:

$R_{load}=\dfrac{V_{CC}-V_{f_{LED}}-V_{BE}}{I_{LED}}$

Pasangan itu dengan fakta bahwa keunggulan opsi B sering tidak diperlukan. Selain dari jumlah part yang dikurangi, arus basis dari opsi A seharusnya tidak meningkatkan konsumsi daya lebih dari 10%, dan LED jarang (perkiraan kualitatif tidak berdasar) didorong cukup cepat untuk kejenuhan BJT menjadi masalah.

Variasi yang lebih baik lagi pada opsi "B" Anda adalah menempatkan LED secara seri dengan kolektor, sambil meninggalkan resistor secara seri dengan emitor.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Ini mengubah transistor menjadi sink arus terkontrol, di mana arus ditentukan oleh tegangan basis, minus V _BE , melintasi resistor. Tegangan basis biasanya berasal dari output digital dari mikrokontroler, yang diumpankan dari regulator, sehingga nilainya dikontrol dengan ketat. Misalnya, jika Anda menggunakan logika 3.3V, dan memiliki resistor 270Ω, Anda akan mendapatkan 10 mA yang bagus melalui LED.

Anoda LED (atau bahkan rangkaian panjang LED) diumpankan dari tegangan yang lebih tinggi (yang bahkan tidak perlu diatur), dan penurunan tegangan apa pun yang tidak muncul pada LED akan muncul melintasi transistor.

Opsi B mensyaratkan sinyal kontrol dinaikkan ke tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan jatuh LED plus tegangan jatuh basis / emitor. Jika driver kontrol Anda dapat beroperasi pada tegangan yang lebih tinggi daripada tegangan jatuh LED ditambah tegangan jatuh basis transistor / emitor, maka Opsi B akan valid.

Opsi A di sisi lain dapat dengan mudah menggerakkan voltase penurunan LED dengan anggapan rel pasokan Anda cukup tinggi dan Anda tidak mencapai tegangan rusaknya kolektor / dasar.

Juga perlu diingat jika Anda berniat untuk mendorong beberapa seri LED Anda harus menambahkan semua drop tegangan LED.

Opsi A adalah sakelar ON / OFF yang rapi. Ketika BJT jenuh, arus LED pada dasarnya tergantung pada Vcc dan R3, jadi LED akan memiliki kecerahan yang konstan.

Opsi B adalah "pengikut emitor" dan membuat arus LED bergantung pada tegangan input, karena VE adalah Vin -0.7.

Opsi B baik jika Anda ingin mengontrol arus dan kecerahan LED. Tetapi sebagian besar waktu, lebih baik dilakukan dengan opsi A dan skema PWM (lebih akurat)

Saya tidak yakin tentang asumsi tersirat Anda bahwa cara biasa adalah dengan menggunakan konfigurasi emitor umum. Namun, mari kita asumsikan itu benar. Tidak ada gunanya masuk ke manfaat dari berbagai pendekatan karena itu bukan pertanyaan Anda.

Saya pikir alasannya adalah bahwa konfigurasi emitor umum adalah yang jelas secara konsep, dan ada sedikit lebih dari itu. Ingatlah siapa yang menulis saran semacam ini yang Anda "lihat di internet di suatu tempat". Orang yang menggunakan metode apa pun yang sesuai untuk desain tertentu tanpa terjadi padanya ini bahkan masalah tidak akan memikirkan menulis halaman web tentang cara mengemudi LED. Ini adalah orang yang baru saja menghabiskan 2 hari mencari tahu kaki-kaki transitor mana yang merupakan kolektorator, emisser, dan base-a-ma-thing, lalu seminggu mendapatkan kode mikrokontroler untuk mengedipkan LED yang akan dengan bangga memposting Looky me world, Saya selesai berkedip saya LED !!! Bagi mereka, konfigurasi emitor yang umum adalah konfigurasi yang jelas secara konsep.

Emitor umum adalah semacam poster tentang cara menggunakan transistor bipolar. Lebih jelas bagaimana transistor menyediakan amplifikasi. Untuk pemula, pengikut emitor dan lebih buruk lagi, menggunakan bipolar sebagai wastafel saat ini dikendalikan, terdengar seperti konsep-konsep canggih.