なぜ共通のエミッターでLEDを駆動するのですか？

私は初心者向けのチュートリアルを見ましたが、十分な電流駆動なしで何かからLEDを駆動する方法はこれです：

（オプションA）

しかし、これはなぜですか：

（オプションB）

オプションBには、オプションAよりもいくつかの利点があるようです。

• 少ないコンポーネント
• トランジスタは飽和せず、ターンオフが速くなります
• ベース電流は、ベース抵抗を暖める代わりに、LEDで有効に使用されます。

オプションAの利点はほとんどないようです。

• 負荷を供給レールに近づけます

しかし、VccがLEDの順方向電圧よりも大幅に大きい場合、これはほとんど問題になりません。それでは、これらの利点を考えると、なぜオプションAが好まれるのでしょうか？私が見落としているものは？

私は、オプションAの「落とし穴」は少ないと主張します。オプションAは、電子技術のスキルが不明な人にはお勧めします。オプションBを実行可能にするには、次の条件が満たされている必要があります。

• $V_{CC_{LED}}$$V_{CC_{CONTROL}}$
• $V_{CC}$$V_{f_{LED}} + V_{BE}$
• これは、BJTデバイスに固有のトポロジです

$V_{CC}$$V_f$

$R_{load}$

$R_{load}=\dfrac{V_{CC}-V_{f_{LED}}}{I_{LED}}$

これをオプションBに必要なものと比較すると、難易度がわずかに増加します。

$R_{load}=\dfrac{V_{CC}-V_{f_{LED}}-V_{BE}}{I_{LED}}$

それに、オプションBの利点がしばしば必要ないという事実と結び付けてください。部品点数の削減は別として、オプションAからのベース電流は消費電力を10％以上増加させるべきではありません。

オプション「B」のさらに優れたバリエーションは、LEDをコレクターと直列に配置し、抵抗器をエミッターと直列に配置することです。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

これにより、トランジスタが制御された電流シンクになり、電流は抵抗の両端のベース電圧からV _BEを引いた値によって決まります。ベース電圧は通常、レギュレーターから供給されるマイクロコントローラーのデジタル出力から供給されるため、その値は厳密に制御されます。たとえば、3.3Vロジックを使用しており、270Ωの抵抗がある場合、LEDから10 mAの電流が流れます。

LED（または長いLEDストリング）のアノードには、より高い電圧（調整する必要すらありません）から給電され、LEDに表示されない電圧降下は、両端に表示されます。トランジスタ。

オプションBでは、制御信号をLEDドロップ電圧とベース/エミッタドロップ電圧よりも高い電圧に上げる必要があります。コントロールドライバーがLEDドロップ電圧にトランジスターベース/エミッタードロップ電圧を加えた電圧よりも高い電圧で動作できる場合、オプションBは有効です。

一方、オプションAは、電源レールが十分に高く、ベース/コレクターのブレークダウン電圧に達していない場合、LED降下電圧を簡単に駆動できます。

また、複数のLEDを直列に駆動する場合は、LEDのすべてのドロップ電圧を合計する必要があることに注意してください。

オプションAは、きちんとしたON / OFFスイッチです。BJTが飽和すると、LED電流は基本的にVccとR3に依存するため、LEDの輝度は一定になります。

オプションBは「エミッタフォロワー」であり、VEがVin -0.7であるため、LED電流を入力電圧に依存させます。

オプションBは、LEDの電流と輝度を制御する場合に適しています。しかし、ほとんどの場合、オプションAとPWMスキーム（より正確）を使用する方が適切です。

通常の方法は共通エミッター構成を使用することであるという暗黙の仮定について私は確信していません。しかし、それが真実だと仮定しましょう。それはとにかくあなたの質問ではないので、さまざまなアプローチのメリットに入る価値はありません。

その理由は、共通エミッター構成が概念的に明白なものであり、それ以上のものはほとんどないからだと思います。あなたが「インターネットでどこかで見る」この種のアドバイスを書いている人を覚えておいてください。特定のデザインに適した方法を使用している人は、この問題が発生することなく、LEDの駆動方法に関するWebページを作成することさえ考えられません。トランジターのどの脚がコレクター、エミッサー、そして基本的なものであるかを把握してから2週間を費やし、それから1週間でマイクロコントローラーコードがLEDを点滅させて、Looky meの世界を誇らしげに投稿します。私はLEDを点滅させました!!! それらの人々にとって、共通エミッター構成は概念的に明白なものです。

一般的なエミッタは、バイポーラトランジスタの使用方法の一種のポスターケースです。トランジスタがどのように増幅を提供するかはより明白です。初心者、エミッターフォロワー、さらに悪いことに、バイポーラを制御された電流シンクとして使用すると、高度な概念のように聞こえます。