ReAl

У продовження теми про транзисторні ключі. Транзистор на схемі у минулому повідомленні на цю тему працює, взагалі кажучи, не у ключовому, а у лінійному режимі. Просто у тих використаннях на вході імпульс, на виході теж.

Проте, такий каскад зі спільною базою, який «перекидає» сигнал через шину живлення і відраховує його від іншої шини, може бути дуже корисним і у лінійних схемах.

Цілком реальна задача — є напруга живлення, яка змінюється, наприклад, у діапазоні 12 V. Над нею потрібно зробити вольтдобавку, нехай це буде 6 V. Наче і нескладно — беремо імпульсний стабілізатор step-up, налаштовуємо зворотний зв’язок на напругу 18 V, маємо потрібну додаткову напругу. Але це коли у нас на вході саме 12 V, а не 12-вольтовий акумулятор. У реальному проекті напруга, до якої потрібно було додавати, мінялася в діапазоні орієнтовно 19-28 вольт.

У випадкові акумулятора маємо вхідну напругу під 14 вольт при заряді, а напруга на виході імпульсного стабілізатора збережеться, тобто вольтдобавка знизиться до 4 V. При розряді напруга на акумуляторі може знизитися до 10.5 V, вольтдобавка виросте до 7.5 V. Далеко не завжди це припустимо.
Отже, стабілізувати слід не «верхню» напругу, а різницю між нею та вхідною напругою. Можна поставити диференційний підсилювач, передати ним масштабовану різницю напруг на вхід зворотного зв’язку мікросхеми імпульсного стабілізатора. Крім суттєвого збільшення кількості компонентів це ще може додати мороки зі стабільністю, адже у петлі зворотного зв’язку з’явиться додатковий елемент.

Інший шлях простіший, хоч і не такий точний. Ознайомитися » » »

Продовження теми Транзисторні ключі — економимо резистори. Поштовхом до цієї публікації був перегляд статистики відвідувань сторінки 😉

Якщо з двополярного ключа, тобто третьої схеми тієї публікації, викинути все, що стосується позитивного плеча і залишити лише транслятор рівнів, то вийде така схема (нумерація елементів тут відповідає аналогічним за призначенням елементам тих трьох схем). Враховуючи те, що при «обірваному» емітері транзистор еквівалентний закритому діодові, «підтягувати» вхід потреби нема і схема спрощується до трьох елементів.

Ця схема може бути корисною для передачі сигналів у зону негативного джерела живлення. При використанні NPN-транзистора — навпаки, для передачі «знизу нагору», вище власного джерела живлення. Співвідношення емітерного та колекторного резисторів має приблизно відповідати співвідношенню амплітуди вхідного сигналу (для невеликих амплітуд врахувати падіння на переході емітер-база) та напруги живлення виходу.

Таку схему я колись радив для передачі сигналів між 5-вольтовою логікою та P-MOS схемами з живленням мінус 27 вольт.

Стандартний транзисторний ключ

Типовий транзисторний ключ для вмикання напруги, вищої за напругу живлення мікроконтролера, виглядає приблизно так. Конкретні номінали резисторів та типи транзисторів залежать від комутованого струму.

Багатенько резисторів. По ціні — не так того резистора, як його запаяти. Часом, особливо на невеликих платах, просто жаль місця.

Резистори R2 та/або R3 іноді можна викинути. Діапазон цього «іноді» залежить від темпераменту розробника :-). R1 та R4 обмежують базові струми. Наче і не прибереш. Але… R4 можна прибрати.

Транзисторний ключ з генератором струму

Обмежити струм бази VT2 можна, перетворивши каскад на транзисторі VT1 на генератор струму. Резистор R1, який обмежував базовий струм VT1, вилучається, натомість додається R5, який задає струм бази для VT2. R4 вже непотрібен.

Особливості схеми — струм бази VT2 не міняється у широкому діапазоні напруг +UIN і струм бази VT1 (споживання від джерела сигналу ON) — мінімально можливий.

Двополярний транзисторний ключ

Доволі цікавим, на мою думку, є розвиток цього підходу на двополярний ключ.

Основою ключа є двополярний генератор струму на транзисторах VT1, VT3 та резисторі R5. Співвідношенням опорів R3, R6 та R5 можна обрати необхідні напруги на затворах. Як і струм бази у попередньому варіанті, ці напруги не залежатимуть від вхідних напруг +UIN, -UIN.

Звичайно, і ці схеми мають свої недоліки, але мені вони подобаються і я часто їх використовую.

p.s. Про «цифрові транзистори» я знаю і їх теж використовую. У них — свої недоліки.
p.s.2 Продовження теми — ще один транзисторний ключ