Sử dụng bóng bán dẫn làm công tắc, tại sao tải luôn trên bộ thu

Tôi tìm thấy trong các mạch tham chiếu rằng khi BJT được sử dụng làm công tắc khi nó sẽ được sử dụng ở chế độ bão hòa, tải luôn ở bộ thu. Đối với NPN, bộ phát được kết nối với mặt đất, đối với PNP, bộ phát được kết nối với nguồn điện như thế này:

1. Tại sao tải luôn ở bộ thu mà không phải là cách khác?
2. Vì bóng bán dẫn chỉ hoạt động như một công tắc, người ta cũng có thể sử dụng FET thay vì BJT?
3. nếu một người đang sử dụng BJT để ghép kênh nhiều màn hình 7 đoạn, dòng điện của tất cả 7 đoạn sẽ đi qua một bóng bán dẫn. Vì vậy, khi sử dụng bóng bán dẫn rời rạc trên mỗi đơn vị 7 đoạn ở chế độ bão hòa, các giá trị khuếch đại hiện tại khác nhau của các bóng bán dẫn khác nhau có dẫn đến sự khác biệt về độ sáng của màn hình 7 đoạn không?

Không cần thiết phải sử dụng bộ phát có căn cứ, nhưng hãy xem xét phương án thay thế

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Một bóng bán dẫn được sử dụng như một công tắc (trong bão hòa) thường sẽ có điện áp bộ thu-cực phát khoảng 0,2 volt. Vì điện áp phát cực gốc sẽ ở khoảng 0,7 volt, Vs phải cao hơn ít nhất 0,5 volt so với Vcc, cộng với bất kỳ điện áp nào được yêu cầu trên R2 để có được dòng điện cơ bản lên đến mức cần thiết. Và cơ sở hiện tại sẽ là đáng kể. Bất kể mức tăng "thông thường", một bóng bán dẫn NPN ở trạng thái bão hòa sẽ hiển thị mức tăng thấp hơn nhiều, với quy tắc thông thường là tăng 10 để đảm bảo Vce thấp. Vì vậy, mạch như được hiển thị không thể được sử dụng mà không có nguồn cung cấp thứ hai, cao hơn, đó không phải là những gì bạn gọi là thuận tiện.

Điều này, lần lượt, trả lời câu hỏi thứ ba của bạn. Vì bóng bán dẫn sẽ (theo tiêu chuẩn bình thường, tiêu chuẩn tuyến tính) bị quá tải quá mức, nên các biến thể khuếch đại giữa các bóng bán dẫn thường sẽ không có hiệu quả rõ ràng. Trong mạch được hiển thị, tăng điện áp 50% sẽ làm cho điện áp bóng bán dẫn tăng từ 0,2 volt đến 0,3 volt, sẽ làm giảm điện áp tải từ 4,8 xuống 4,7 volt, và đối với màn hình và đèn LED và điều này sẽ không được chú ý.

Đối với câu hỏi 2, câu trả lời chắc chắn là có. Trong nhiều khía cạnh, FET và MOSFE dễ lái hơn, vì chúng yêu cầu rất ít dòng cổng (ngoại trừ trong quá trình chuyển đổi). Và trên thực tế, CMOS là công nghệ vượt trội cho bộ vi xử lý và chip đồ họa, với tiềm năng hàng triệu bóng bán dẫn trên mỗi chip. Thực ra, CPU cao cấp và IC đồ họa ngày nay chạy từ 1 đến 2 tỷ bóng bán dẫn. Cố gắng làm điều này với các BJT đơn giản là không thể do các yêu cầu hiện tại.

Một lý do đơn giản để có tải trên bộ thu là nó giữ cho dòng cơ sở độc lập với tải. Điều đó làm cho nó dễ dàng hơn nhiều để giữ cho bóng bán dẫn bão hòa.

Nếu tải nằm trên bộ phát, thì dòng cơ sở phụ thuộc vào tải. Nếu tải là một đèn LED, thì điện áp bạn phải đặt vào đế bóng bán dẫn để đạt được dòng điện cần thiết tăng lên bằng điện áp chuyển tiếp của đèn LED.

Nếu tải là một động cơ và nó được kết nối với bộ phát, thì dòng cơ sở phụ thuộc vào động cơ, và sẽ thay đổi tất cả mọi nơi khi động cơ quay.

1. Không phải lúc nào. Có các mạch được gọi là "người theo dõi phát". Chúng không khuếch đại điện áp, nhưng chúng khuếch đại dòng điện đầu vào.

2. Có, cho mục đích chuyển đổi FET cũng được sử dụng, kênh n cho chuyển đổi phía thấp và kênh p cho chuyển đổi phía cao.

3. Nếu bạn tạo một BJT ở chế độ bão hòa, các mức tăng hiện tại khác nhau không quan trọng miễn là bạn cung cấp đủ dòng cơ sở để giữ cho bóng bán dẫn ở trạng thái bão hòa cho mức tăng được chỉ định của nhà sản xuất thấp nhất.

Nếu bạn lái màn hình LED 7 đoạn, bạn không điều khiển dòng điện bằng cách điều khiển bóng bán dẫn. Bạn kiểm soát dòng điện / độ sáng bằng cách sử dụng điện trở giới hạn dòng được tính toán và điều chế độ rộng xung của các công tắc bão hòa. Cách tiếp cận này giúp loại bỏ sự biến đổi của bóng bán dẫn.

Có nhiều trường hợp tải được đặt tốt hơn trong bộ phát. Ví dụ:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Ở đây một bộ đèn LED đa kênh được điều khiển bởi các bộ phát cho các trình điều khiển phía cao. (với màn hình 8 chữ số + DP 8 chữ số, bạn sẽ có 8 mặt cao, 8 cạnh thấp và 8 điện trở nối tiếp với mặt sau) Không có điện trở cơ bản cần thiết, tiết kiệm không gian và các bộ phận.

Hoặc ở đây:

^{mô phỏng mạch này}

Ở đây một cổng logic điều khiển trực tiếp một cuộn dây rơle 4.5VDC mà không cần thêm các thành phần.

Bạn không nhận được mức tăng điện áp với một người theo dõi phát nhưng bạn có được mức tăng hiện tại, không đảo ngược và đôi khi đó chính xác là những gì được yêu cầu.

Theo dõi bộ phát thường không cho phép bóng bán dẫn bão hòa (có thể bằng cách điều khiển cơ sở có điện áp cao hơn bộ thu và thêm điện trở cơ sở, nhưng không thể xảy ra nếu cơ sở được điều khiển từ cùng một điện áp hoặc nhỏ hơn người sưu tầm.

Điều này có nghĩa là ít nhất 0,6V giảm trên bóng bán dẫn, điều này không phải lúc nào cũng tệ và vì bóng bán dẫn không bão hòa nên nó chuyển đổi nhanh hơn. Các mạch chuyển đổi bộ phát phổ biến có thể đẩy bóng bán dẫn vào sâu trong bão hòa, có thể bằng 1/10 Vce, giúp giảm thiểu nhiệt.