Niepotrzebne rezystory obniżające w tranzystorach BJT i ​​FET?

16

Często widzę słabe rezystory obniżające u podstawy tranzystorów NPN. Wiele witryn elektronicznych zaleca nawet robienie takich rzeczy, zwykle określając wartość jako około 10-krotność podstawowego rezystora ograniczającego prąd.

Tranzystory bipolarne są napędzane prądem, więc jeśli baza pozostanie pływająca, nie widzę potrzeby ciągnięcia jej do ziemi.

Ponadto często widzę rezystory ograniczające prąd bramki na tranzystorach polowych.

Są napędzane napięciem i nie ma potrzeby ograniczania prądu zasilającego bramkę.

Czy te dwie sytuacje są przykładami ludzi mylących reguły między tranzystorami (które wymagają rezystorów ograniczających podstawę) i FET (które wymagają rezystorów obniżających) lub łączących reguły lub coś w tym rodzaju ...

czy coś mi brakuje?

bt2
źródło
2
Tranzystory bipolarne tak naprawdę nie są napędzane prądem. Są to zasadniczo urządzenia sterowane napięciem, jak pokazano w modelu Ebersa-Moll; prąd bazowy jest po prostu niedoskonałością!
Bitrex
3
@ Bitrex: Tranzystory bipolarne przewodzą z powodu wstrzyknięcia mniejszościowego nośnika do regionu podstawowego. Są one „zużyte” w procesie umożliwiania przewodzenia kolektor-emiter, dlatego należy wprowadzić więcej, aby utrzymać przewodzenie. Stały zastrzyk nośników jest aktualny. Możesz patrzeć na zjawiska na różne sposoby, ale dla mnie myślenie o tranzystorach bipolarnych działających na prądzie wydaje się być najbliższe fizyce, a także najbardziej przydatne do projektowania układów z tymi tranzystorami.
Olin Lathrop,

Odpowiedzi:

17

Powody stają się jasne, gdy rozważamy nie tylko idealne zachowanie tranzystorów, ale także ich pasożytnicze elementy.

Opornik rozwijany na podstawie BNT typu NPN pomaga utrzymać bazę na „niskim poziomie” za każdym razem, gdy element napędowy rezystora podstawowego powinien być odłączony lub w trybie trójstanowym. Bez tego rezystora ładunek wchodzący do bazy przez pojemność między kolektorem a bazą („pojemność Millera”) mógłby tam pozostać i włączyć tranzystor.

Istnieją dwa typowe powody szeregowego rezystora bramkowego w obwodzie MOSFET. Jednym z nich jest to, że rezystor ogranicza prąd napędowy i pozwala na pewną kontrolę prądu ładowania bramki (pomyśl o bramce jako kondensatorze, który należy wyłączyć / naładować, aby wyłączyć lub włączyć MOSFET). Dzięki starannie dobranemu opornikowi możesz uzyskać kontrolę nad czasami włączania i wyłączania tranzystora MOSFET. Czasami używasz nawet rezystora równoległego do diody i innego rezystora, aby mieć różne prądy ładowania i rozładowania, tj. Szansę wpłynięcia na czas włączenia w inny sposób niż czas wyłączenia. Drugim powodem dla rezystora podstawowego jest to, że śladowe indukcyjności wokół MOSFET-u tworzą rezonansowy zbiornik LC z pasożytniczymi pojemnościami MOSFET-a. Kiedy wszystko, czego chcesz, to czyste przejście napięcia bramki (prostokątny kształt fali), w rzeczywistości możesz uzyskać dużo dzwonienia. Dzwonienie może być tak silne, że MOSFET włącza się i wyłącza kilka razy, zanim ustabilizuje się i ostatecznie wykonuje polecenia kierowcy. Rezystor wewnątrz obwodu rezonansowego LC wokół sterownika bramki jest w stanie tłumić ten rezonans, a ścieżka między sterownikiem a bramą jest najłatwiejszym miejscem do umieszczenia rezystora. W przypadku obwodów małych sygnałów oporniki te mogą nie być konieczne, ale podczas zasilania tranzystorów MOSFET absolutnie ich potrzebujesz. Rezystor wewnątrz obwodu rezonansowego LC wokół sterownika bramki jest w stanie tłumić ten rezonans, a ścieżka między sterownikiem a bramą jest najłatwiejszym miejscem do umieszczenia rezystora. W przypadku obwodów małych sygnałów oporniki te mogą nie być konieczne, ale podczas zasilania tranzystorów MOSFET absolutnie ich potrzebujesz. Rezystor wewnątrz obwodu rezonansowego LC wokół sterownika bramki jest w stanie tłumić ten rezonans, a ścieżka między sterownikiem a bramą jest najłatwiejszym miejscem do umieszczenia rezystora. W przypadku obwodów małych sygnałów oporniki te mogą nie być konieczne, ale podczas zasilania tranzystorów MOSFET absolutnie ich potrzebujesz.

zebonaut
źródło
15

Rezystor szeregowy w linii bramkowej MOSFET-u ochroni sterownik (mikrokontroler) przed efektem dzwonienia spowodowanym przez pasożytnicze indukcyjności.

Optymalna wartość Rg jest bardzo zależna od aplikacji. Chcesz, aby MOSFET przełączał się tak szybko, jak to możliwe, aby zminimalizować straty przełączania, ale nie tak szybko, aby indukcyjności i pojemności pasożytnicze związane z układem płytki drukowanej i jakimkolwiek okablowaniem do obciążenia spowodowałyby wzrost napięcia di-dt lub dzwonienie. że zoptymalizowana wartość kontrolek Rg włącza się OK, ale zbyt mocno spowalnia wyłączanie, wówczas rozwiązaniem jest umieszczenie diody na Rg z katodą w kierunku obwodu napędu bramki. Spowoduje to ominięcie Rg podczas wyłączania, przyspieszając tym samym wyłączenie. Ustawienie rezystora w szeregu z diodą umożliwi kontrolowanie czasu wyłączenia niezależnie od włączenia. Dalsza lektura (wszystkie aspekty przełączania mosfet).

Do przełączania małych obciążeń (jak 100 mA) lub gdy używany jest prawdziwy układ sterownika MOSFET, opornik bramkowy prawdopodobnie nie jest potrzebny.

(Uwaga: te linki były na pierwszej stronie wyników G dla „rezystora bramkowego mosfet”)

Wouter van Ooijen
źródło
2
Zgodnie z informacjami na stronie 88 Pease, Rozwiązywanie problemów z obwodami analogowymi, rezystor bramkowy jest znany jako „opornik antywibracyjny” .
markrages
2
@markrages - Ach, stary dobry Bob „ RAP ” Pease. Nie mam pojęcia, czym jest „snivet”…
stevenvh
3
RIP, RAP. I RIP, Jim Williams też. Jak smutno ich widzieć.
zebonaut
@stevenvh Snivet i in. tutaj :-) - eenewsanalog.com/news/electronic-slang-old-and-young-0/page/0/4
Russell McMahon
@markrages Snivet i in. tutaj :-) - eenewsanalog.com/news/electronic-slang-old-and-young-0/page/0/4
Russell McMahon
11

Rezystor szeregowy do bramki MOSFET jest czasem wymagany w celu zmniejszenia szczytowego natężenia prądu podczas przełączania ze względu na pojemność bramki. Układ logiczny, szczególnie mikrokontrolery pozwalają na bardzo małe obciążenie pojemnościowe. Można go również wykorzystać do zmniejszenia szybkości zmiany prędkości (prędkości przełączania).
Rozwijanie bramki jest stosowane, aby zapobiec unoszeniu się bramy, jeśli sterujące we / wy jest skonfigurowane jako wejście. W tym przypadku wartość rezystora można wybrać dość dużą (1 ~ 10MΩ).

Rezystor podstawowy w BJT jest często łączony z podciąganiem, a ta kombinacja służy do ustawienia stabilnego punktu spoczynku . [ nasz nauczyciel w college'u, niezbyt dobry w języku angielskim i najwyraźniej widział tylko to słowo w druku, wymawia je jako „keskent”. Trochę czasu zajęło nam zrozumienie, co miał na myśli :-) ]

stevenvh
źródło
4

Większość tranzystorów ma niewielką ilość nieszczelności kolektor-podstawa; jeśli nie nastąpi obniżenie, prąd ten zostanie wzmocniony przez wzmocnienie tranzystora. W sytuacjach, w których upływ nie stanowi problemu, rezystor można pominąć, ale jeśli problem dotyczy prądu upływowego, dodanie rezystora może go zmniejszyć.

supercat
źródło