Solusi Ringkas:
Kedua konfigurasi ini hampir setara.
Entah akan bekerja sama dengan baik di hampir semua kasus.
Dalam situasi di mana satu lebih baik daripada yang lain desain akan terlalu marjinal untuk penggunaan dunia nyata (karena segala sesuatu yang begitu penting untuk membuat keduanya berbeda secara substansial berarti operasi adalah "tepat di tepi"). .
atau R 4 hanya diperlukan ketika V i n dapat berupa rangkaian terbuka, yang dalam hal ini adalah ide yang bagus. Nilai hingga sekitar 100K mungkin OK dalam kebanyakan kasus. 10k adalah nilai aman yang baik dalam banyak kasus.R2R4Vin
Efek sekunder pada transistor bipolar (yang telah saya singgung dalam jawaban saya) berarti bahwa R2 dan R4 mungkin diperlukan untuk menenggelamkan arus bocor balik bias Icb. Jika ini tidak dilakukan maka akan dibawa oleh persimpangan dan dapat menyebabkan perangkat hidup. Ini adalah efek dunia nyata asli yang terkenal dan didokumentasikan dengan baik tetapi tidak selalu diajarkan dengan baik di kursus. Lihat tambahan jawaban saya.
Kasing kiri:
- Tegangan drive berkurang , yang berarti 9% lebih sedikit. 1011
- Basis melihat 10K ke ground, jika input sirkuit terbuka.
- Jika input RENDAH, maka base melihat tentang 1K ke ground. Sebenarnya 1K // 10K = pada dasarnya sama.
Kasing kanan:
- Drive = 100% dari diterapkan melalui 1K. Vin
- Basis melihat 10K ke tanah jika adalah sirkuit terbuka. (sebagai lawan dari 11K). Vin
- Jika inputnya RENDAH, base akan melihat 1K, yang pada dasarnya sama.
R2 dan R4 bertindak untuk menyuntikkan arus bocor dasar ke ground. Untuk transistor jellybean berdaya rendah atau kecil, hingga beberapa Watt, arus ini sangat kecil, dan biasanya tidak akan menghidupkan transistor, tetapi mungkin dalam kasus yang ekstrim - jadi katakan 100K biasanya cukup untuk menjaga basis RENDAH .
Ini hanya berlaku jika adalah rangkaian terbuka. Jika V i n di -ground, yang artinya RENDAH, maka R1 atau R5 berasal dari basis ke ground dan R2 atau R4 tidak diperlukan. Desain yang baik meliputi resistor ini jika V i n mungkin pernah menjadi rangkaian terbuka (misalnya prosesor pin selama startup mungkin rangkaian terbuka atau undefined).VinVinVin
Berikut ini adalah contoh di mana "blip" yang sangat pendek karena pin mengambang adalah konsekuensi utama: Dulu sekali, saya memiliki sirkuit yang mengendalikan drive tape 8 data open reel tape drive. Ketika sistem pertama kali dinyalakan, kaset itu akan berjalan mundur dengan kecepatan tinggi dan despool. Ini "sangat sangat sangat menjengkelkan". Kode diperiksa dan tidak ada kesalahan yang ditemukan. Ternyata drive port membuka sirkuit saat port diinisialisasi dan ini memungkinkan garis apung ditarik tinggi oleh tape deck yang meletakkan kode rewind pada port tape. Itu memutar ulang! Kode inisialisasi tidak secara eksplisit memerintahkan rekaman untuk berhenti karena dianggap sudah berhenti dan tidak akan memulai dengan sendirinya. Menambahkan perintah berhenti eksplisit berarti bahwa rekaman itu akan berkedut tetapi bukan despool (dihitung dengan jari otak - hmmm 34 tahun yang lalu). (Itu pada awal 1978 - sekarang hampir 38 tahun yang lalu ketika saya mengedit jawaban ini). Ya, kami memiliki mikroprosesor saat itu. Hanya :-).
Spesifik:
Sebuah resistor 10K diperlukan langsung di pangkalan untuk mencegah Q1 dari ON ON tanpa sengaja. Jika konfigurasi di sebelah kanan, dengan Q1, digunakan, maka resistansi akan terlalu lemah untuk menarik basis ke bawah.
Tidak!
10K = 11K untuk tujuan praktis 99,8% dari waktu, dan bahkan 100k akan bekerja dalam banyak kasus.
R2 juga melindungi VBE dari tegangan berlebih dan memberikan stabilitas jika terjadi perubahan suhu.
Tidak ada perbedaan praktis dalam kedua kasus tersebut.
R1 melindungi dari arus berlebih ke basis Q1, dan akan menjadi nilai resistor yang lebih besar jika tegangan dari "uC-out" tinggi (misalnya + 24V). Akan ada pembagi tegangan yang terbentuk, tetapi itu tidak masalah karena tegangan input sudah cukup tinggi.
Beberapa pantas.
R1 dimensinya untuk memberikan arus base drive yang diinginkan jadi ya.
R1=VI=(Vin−Vbe)Idesiredbasedrive
Karena rendah dan Anda mendesain lebih dari cukup saat ini, maka:VBE
R1≅VinIbdesired
- di manaβ= gain saat ini. Ibase desired>>Icββ
Jika (mis. BC337-40 di manaβnominal=400 250 hingga 600) maka desain untuk β ≤ 100 kecuali ada alasan khusus untuk tidak melakukannya. β=β≤100
Misalnya, jika maka β dβnominal=400. βdesign=100
Jika dan VIcmax=250mAmakaVin=24V
Ib=Icβ=250100=2.5mA
Rb=VI=24V2.5mA=9.6kΩ
Kita bisa menggunakan 10k, karena beta konservatif tetapi 8.2k atau bahkan 4.7k tidak apa-apa.
Pr4.7k=V2R=2424.7k=123mW
Ini akan baik-baik saja dengan angka resistortetapi123mW mungkin tidak sepenuhnya sepele sehingga orangmungkiningin menggunakan resistor 10k sebagai gantinya.14W
Perhatikan bahwa daya kolektor yang diaktifkan = V x I = 24 x 250 = 6 Watt.
Di sebelah kanan, dengan Q2, adalah konfigurasi saya. Saya pikir itu:
Karena basis transistor NPN bukan titik impedansi tinggi seperti MOSFET atau JFET, dan HFE dari transistor kurang dari 500, dan setidaknya 0,6V diperlukan untuk menghidupkan transistor ON, resistor pull-down tidak penting , dan dalam kebanyakan kasus bahkan tidak diperlukan.
Seperti di atas - semacam, ya, TAPI. yaitu kebocoran dasar akan menggigit Anda kadang-kadang. Murphy mengatakan bahwa tanpa pull-down itu akan secara tidak sengaja menembakkan meriam kentang ke kerumunan sebelum aksi utama, tetapi 10k hingga 100k pull-down akan menyelamatkan Anda.
Jika resistor pull-down akan diletakkan di papan, maka nilai 10K yang tepat adalah mitos. Itu tergantung pada anggaran daya Anda. 12K akan baik-baik saja dan 1K.
Iya nih!
10k = 12k = 33k. 100k MUNGKIN semakin tinggi.
Perhatikan bahwa semua ini hanya berlaku jika Vin dapat membuka sirkuit.
Jika Vin tinggi atau rendah atau di mana saja di antara keduanya maka jalur melalui R1 atau R5 akan mendominasi.
Jika konfigurasi di sebelah kiri, dengan Q1, digunakan, maka pembagi tegangan dibuat dan dapat membuat masalah jika sinyal input, yang digunakan untuk mengaktifkan transistor ON, rendah.
Hanya dalam kasus yang sangat sangat sangat sangat ekstrim seperti yang ditunjukkan.
IR2=V b e
IR1=VR=Vin−VbeR1
IR2=VbeR2
Jadi fraksi yang akan "mencuri" R2 adalah
IR2
IR2IR1=VbeR2Vin−VbeR1
IR2IR1=R1R2×VbeVin−Vbe
R1=1kR2=10K
R1R2=0.1
Vbe=0.6VVin=3.6VVbeVin−Vbe=0.63.0=0.2
0.1×0.2=0.02=2%
yaitu bahkan dengan 1k / 10k kehilangan drive minimal.
Jika Anda dapat menilai Beta dan lebih dekat lagi bahwa kehilangan drive 2% penting maka Anda harus berada dalam program luar angkasa.
- Peluncur orbital bekerja dengan margin keselamatan dalam kisaran 1% - 2% di beberapa area utama. Ketika muatan Anda ke orbit adalah 3% hingga 10% dari massa peluncuran Anda (atau kurang) maka setiap% dari margin keamanan adalah gigitan dari makan siang kami. Upaya peluncuran orbital Korea Utara terbaru menggunakan margin keselamatan aktual -1% hingga -2% di suatu tempat yang kritis, tampaknya, dan "summat gang aglae". Mereka berada di perusahaan yang baik - AS dan Uni Soviet kehilangan banyak banyak peluncur di awal 1960-an. Saya kenal seorang pria yang dulu membangun rudal atlas sejak dini. Betapa menyenangkannya mereka. Satu sistem Rusia TIDAK PERNAH menghasilkan peluncuran yang sukses - terlalu rumit.) Inggris meluncurkan satu satelit yang pernah ada FWIW.
TAMBAH
Telah disarankan dalam komentar itu
R2 dan R4 tidak pernah diperlukan, karena NPN adalah perangkat yang dikendalikan SAAT INI. R2 dan R4 hanya masuk akal untuk perangkat yang dikendalikan VOLTAGE, seperti MOSFET
dan
Bagaimana pull-down diperlukan ketika output MCU hi-Z, dan transistor dikontrol oleh arus? Anda tidak mengatakan "siapa". Baik. Anda juga tidak ingin mengatakan "mengapa"?
Ada efek sekunder yang penting dalam transistor bipolar yang menghasilkan R2 dan R4 memiliki peran yang berguna dan kadang-kadang penting. Saya akan membahas versi R2 karena sama dengan versi R4 tetapi sedikit "lebih murni" untuk kasus ini (yaitu R1 menjadi tidak relevan).
Jika Vin adalah sirkuit terbuka maka R2 terhubung dari basis ke ground. R1 tidak berpengaruh. dasar TAMPILAN yang akan di-ground dengan tidak ada sumber sinyal.
Namun, persimpangan CB secara efektif merupakan dioda silikon bias terbalik. Arus bocor terbalik akan mengalir melalui dioda CB ke pangkalan. Jika tidak ada jalur eksternal ke ground yang disediakan, arus ini akan mengalir melalui dioda basis-emitor bias ke tanah. Arus ini secara tidak terduga akan menghasilkan arus kolektor dari kebocoran Beta x Icb tetapi pada arus rendah seperti itu Anda perlu melihat persamaan yang mendasari dan / atau data perangkat yang dipublikasikan.
Lembar data BC337 - di sini memiliki cutoff Icb sekitar 0,1 uA dengan Vbe = 0.
Ice0 = arus basis kolektor adalah sekitar 200 nA dalam kasus ini.
Vc adalah 40V dalam contoh itu tetapi arus sekitar dua kali lipat per 10 derajat C naik dan spek itu pada 25C dan pengaruhnya relatif bebas tegangan. Keduanya terkait erat. Di sekitar 55c Anda bisa mendapatkan 1 uA - tidak banyak. Jika biasa Ic adalah 1 mA maka 1 uA tidak relevan. Mungkin.
Saya telah melihat sirkuit dunia nyata di mana penghilangan R2 menyebabkan masalah palsu.
Dengan R2 = katakanlah 100k maka 1 uA akan menghasilkan kenaikan tegangan 0,1V dan semuanya baik-baik saja.