ダーリントントランジスタ内の抵抗

私は自分の回路（PWM LED調光器）の1つで2N3904とTIP31CをTIP102に置き換えることを検討しており、TIP102の各ベースからエミッターにつながる抵抗に気付きました。私の現在の回路にはこれらがありません。そして、それらが何の目的であり、私の回路に関係なくそれらが必要かどうか疑問に思っていました。

TIP102回路図

transistors darlington

— イグナシオ・バスケス・アブラムス
ソース

可能性複製構成は、NPNトランジスタのベースをプルダウンするための良いですか？プルダウンのどのバージョンの方が良いのかという質問がありますが、答えはプルダウンが何をするのか、そしてなぜあなたはそれらを持っているべきなのか、持ってはいけないのかについて非常に詳細です。

— 通行人

この質問に対する賛成票に同意しません。BJTのBE間の抵抗が議論されてきたが（electronics.stackexchange.com/questions/56010/...は、electronics.stackexchange.com/questions/30017/...）の内部にはアクセスできないため、ダーリントンの下BE間の抵抗は、特別です外部から、それはすでにダイ上にあるか、追加することはできません。

— -zebonaut

@zebonautは、OPの個別のパッケージ化されていないダーリントンペアに抵抗を持たせるかどうかが最終的な質問である場合、実質的な違いはありません。

— 通行人

あなたの質問は主にダーリントンペアのこれらの抵抗器に関するもののようですが、あなたが言及したアプリケーションでは、代わりにMOSFETを使用することを検討するかもしれません。

— フィルフロスト

@PhilFrost：rev Bのもう1つの良い考慮事項。そのまま、回路の組み立てを完了し、完全に機能します。

— イグナシオバスケス-エイブラムス

回答:

これらの抵抗は、ターンオフを高速化するためのものです。ベース-エミッタ接合部にはいくらかの容量があり、ミラー効果により反転増幅器構成では明らかに大きくなります。トランジスタをオフにするには、この容量を放電する必要があります。

ベースドライブが取り外されると、右のトランジスタのこの容量を放電する経路がなくなります。これは、左のトランジスタの逆バイアスのベースエミッタがそれを防ぐためです。これらの抵抗は、この放電電流の経路を提供します。

少なくともR2を含む個別のダーリントンペアを作成している場合、それは悪い考えではありません。スイッチングが速すぎる必要がない場合は、トランジスタが十分に高速でオフになることがありますが、コストから一銭も削らない限り、R2を含めます。

これらの抵抗がどうあるべきかを計算するための厳格な規則はありませんが、あなたが提供した例はいくつかの典型的な値を与えます。それらを小さくすると、ターンオフが速くなります。小さくしすぎると、すべての入力電流が抵抗を流れ、トランジスタを駆動するための入力電流がなくなります。

R2の両端の電圧は、順方向バイアスのベース-エミッタ接合により0.65Vに制限されているため、電流は次のようになります。

私_{R 2} = \frac{0.65 V}{R_{2}}

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

また、R2と適切なトランジスタの入力容量によって形成される時定数を計算することにより、ターンオフがどれだけ速く影響を受けるかについてのアイデア（単なるアイデア、正確なモデルの場合、シミュレートまたは構築および測定）を得ることができます。

τ = R_{2} \cdot C_{e b}

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

R1の計算はほぼ同じです。ただし、2つの理由により、より大きくする必要があります。まず、左側のトランジスタは、トランジスタを駆動しているものによってベース容量が放電される可能性があるため、オフにするのにそれほど助けを必要としません。適切なトランジスタのようにダイオードはありません。

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

— フィル・フロスト
ソース

少し掘り下げて、R2を計算するためにこれを見つけました。R1にはまだ何もありません。

— イグナシオバスケス-エイブラムス

@ IgnacioVazquez-Abramsが編集を見る。

— フィルフロスト

R2には100オームの抵抗を付けましたが、Q1のベースに触れるだけでQ2が導通するのに十分であるため、うれしいです（エンクロージャーに触れることはありません）。

— イグナシオバスケス-エイブラムス

抵抗にはさまざまな理由があります。すでに述べた2つは、ターンオフを高速化することと、駆動されていないときにデバイスがオフのままであることを保証することです。

別の理由は、内部漏れを克服することです。一般に、単一のトランジスタの漏れは無視できるほど低い。ただし、最初のトランジスタのリークに2番目のトランジスタのゲインが乗算されるため、一部のアプリケーション、特にリークがより高い高温で重要になる場合があります。2番目のトランジスタの周囲の抵抗により、2番目のトランジスタがオンになる前に、1番目のトランジスタが最小電流を生成します。これは、最初のトランジスタの最悪のリークを超えるように調整できます。

また、低出力電流の場合、2番目のトランジスタは、最初の抵抗を通る電流だけでオンになる可能性があることに注意してください。この場合、デバイス全体のBE電圧とCE電圧は、純粋なダーリントンの場合よりも低くなります。

— オリン・ラスロップ
ソース

これらの抵抗には2つの目的があります。Philが述べたように、1つはトランジスタの高速遮断を支援することです。

もう1つは、ベースピンが駆動されていない場合のピン状態を保証する2つです。フローティング状態を削除します。マイクロコントローラピンがハイインピーダンスモードにある場合のように。

NPNトランジスタのベースをプルダウンするのにどの構成が適していますか？持っている非常にトランジスタのベース上のプルダウン抵抗を使用することで長い議論を。

— 通行人
ソース