Résistances dans un transistor Darlington

J'ai envisagé de remplacer un 2N3904 et un TIP31C par un TIP102 dans l'un de mes circuits (gradateur LED PWM), et j'ai remarqué dans les résistances schématiques TIP102 menant de chacune des bases aux émetteurs. Mon circuit actuel n'en a pas, et je me demandais à quoi ils servent et si mon circuit devrait les avoir malgré tout.

Schéma TIP102

transistors darlington

— Ignacio Vazquez-Abrams
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doublon possible de Quelle configuration est la meilleure pour abaisser la base d'un transistor NPN? Alors que la question est de savoir quelle version d'un menu déroulant est la meilleure, les réponses sont très détaillées sur ce que font les pulldowns et pourquoi vous devriez ou ne devriez pas les avoir.

— Passerby

Je ne suis pas d'accord avec les votes serrés pour cette question. Alors que les résistances à travers le BE d'un BJT ont été discutées ( electronics.stackexchange.com/questions/56010/… , electronics.stackexchange.com/questions/30017/… ), la résistance interne à travers le BE inférieur d'un darlington est spéciale, car elle n'est pas accessible de l'extérieur, donc il est déjà sur le dé ou il ne peut jamais être ajouté.

— zebonaut

@zebonaut qui ne fait aucune différence pratique, lorsque la question finale est de savoir si la paire darlington discrète et non packagée d'OP doit avoir la résistance be.

— Passerby

Bien que votre question semble concerner principalement ces résistances dans les paires de Darlington, pour l'application que vous mentionnez, vous pourriez envisager d'utiliser un MOSFET à la place, qui sera probablement moins cher et plus efficace.

— Phil Frost

@PhilFrost: Une autre bonne considération pour le rev B. En l'état, j'ai fini d'assembler le circuit et cela fonctionne parfaitement.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Réponses:

Ces résistances doivent accélérer l'arrêt. La jonction base-émetteur a une certaine capacité, qui est rendue apparemment plus grande dans une configuration d'amplificateur inverseur par l' effet Miller . Pour désactiver le transistor, cette capacité doit être déchargée.

Lorsque le lecteur de base est retiré, il n'y a aucun chemin pour décharger cette capacité du transistor droit, car l'émetteur de base polarisé en inverse du transistor gauche l'empêche. Ces résistances fournissent un chemin pour ce courant de décharge.

Si vous faites une paire Darlington discrète, y compris au moins R2 n'est pas une mauvaise idée. Si vous n'avez pas besoin que la commutation soit trop rapide, vous pouvez trouver que le transistor s'arrête assez rapidement sans cela, mais j'inclurais R2 sauf si j'essayais de raser chaque centime du coût.

Il n'y a pas de règles strictes pour calculer ce que devraient être ces résistances, mais l'exemple que vous avez fourni donne quelques valeurs typiques. Si vous les réduisez, la désactivation sera plus rapide. Si vous les faites trop petits, tout le courant d'entrée passera par les résistances, n'en laissant aucune pour piloter les transistors.

La tension aux bornes de R2 est limitée à 0,65 V par la jonction base-émetteur polarisée en direct, donc le courant sera:

I_{R 2} = \frac{0.65 V}{R_{2}}

$I_{R2} = \frac{0.65V}{R_2}$

et vous pouvez avoir une idée (juste une idée; pour un modèle précis, je simulerais ou construirais et mesurerais) à quelle vitesse l'arrêt est affecté en calculant la constante de temps formée par R2 et la capacité d'entrée du transistor droit:

τ = R_{2} \cdot C_{e b}

$\tau = R_2 \cdot C_{eb}$

Les calculs pour R1 sont largement les mêmes. Cependant, il devrait être plus grand, pour deux raisons. Tout d'abord, le transistor gauche n'a pas besoin d'autant d'aide pour s'éteindre, car sa capacité de base peut être déchargée par tout ce qui pilote le transistor; il n'y a pas de diode sur le chemin comme avec le transistor droit.

$\beta$ $\beta\cdot\beta$

— Phil Frost
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Je suis allé creuser un peu, j'ai trouvé cela pour calculer R2. Mais rien pour R1.

— Ignacio Vazquez-Abrams

@ IgnacioVazquez-Abrams voir les modifications.

— Phil Frost

J'ai mis une résistance de 100 ohms pour R2, et je suis content de l'avoir fait car il suffit de toucher la base de Q1 pour que Q2 conduise (pas qu'il sera jamais touché dans l'enceinte dans laquelle il se trouve).

— Ignacio Vazquez-Abrams

Il existe différentes raisons pour les résistances. Les deux déjà mentionnés visent à accélérer l'arrêt et à garantir que l'appareil reste éteint lorsqu'il n'est pas conduit.

Une autre raison est de surmonter les fuites internes. Généralement, la fuite d'un seul transistor est suffisamment faible pour être ignorée. Cependant, la fuite du premier transistor est multipliée par le gain du second, ce qui pourrait le rendre significatif dans certaines applications, notamment à haute température où la fuite est plus élevée. La résistance autour du deuxième transistor fait que le premier transistor produit un courant minimum avant que le second ne se mette en marche. Ceci peut être ajusté pour dépasser la fuite du pire cas du premier transistor.

Notez également que pour les faibles courants de sortie, le deuxième transistor peut être passant uniquement à partir du courant via la première résistance. Dans ce cas, la tension BE et la tension CE de l'ensemble de l'appareil seront inférieures à celles d'un darlington pur.

— Olin Lathrop
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Ces résistances ont deux objectifs. Comme Phil l'a mentionné, l'une consiste à aider à une fermeture rapide du transistor.

L'autre est deux s'assurer que l'état de la broche au cas où la broche de base n'est pas entraînée. Il supprime un état flottant. Comme si une broche de microcontrôleur est en mode haute impédance.

Quelle configuration est la meilleure pour abaisser la base d'un transistor NPN? a une très longue discussion sur l'utilisation de résistances de rappel sur une base de transistor.

— Passant
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