Perché sono necessari 2 resistori quando si collega un transistor come interruttore

Qual è il punto di R2 nel seguente diagramma:

Ho capito che R1 controlla la corrente alla Base, ma cosa fa R2?

La resistenza R2 viene utilizzata per portare la tensione sulla base in uno stato noto. Fondamentalmente quando si spegne la sorgente di corrente che si ha dall'altra parte di R1, l'intera linea andrebbe in uno stato sconosciuto. Potrebbe rilevare alcune interferenze vaganti e ciò potrebbe influenzare il funzionamento del transistor o del dispositivo sull'altro lato oppure potrebbe volerci un po 'di tempo prima che la tensione diminuisca solo con la base del transistor. Si noti inoltre che la fonte della corrente che attraversa R1 potrebbe perdere e ciò potrebbe influire sul modo in cui il transistor funziona.

Con R2, che si trova in una configurazione chiamata resistenza di pull-down, siamo certi che qualsiasi tensione in eccesso che ci può essere nel ramo contenente R1 verrà condotta in modo sicuro a terra.

Ci sono due possibili ragioni:

1. Come altri hanno già detto, R2 funge da pulldown nel caso in cui l'estremità sinistra di R1 rimanga fluttuante. Ciò è utile quando qualunque cosa guidare R1 potrebbe andare ad alta impedenza.

2. Come divisore di tensione. La tensione BE di un transistor bipolare al silicio è di circa 500-750mV quando è acceso. In alcuni casi potresti desiderare una soglia più alta per la tensione di controllo per attivare il transistor. Ad esempio, se R1 e R2 sono uguali, il transistor inizierà ad accendersi al doppio della tensione che avrebbe senza R2.

Oltre ai motivi citati da Olin, ce n'è ancora uno: R2 assicura che il transistor si spenga rapidamente.

Supponiamo che tu abbia una sorgente che non è un interruttore, ma un circuito TTL come un 74LS04. I circuiti TTL (almeno TI SN74LS04) hanno una tensione di uscita minima di 2,4 V e una tensione di uscita massima di 0,4 V. Supponiamo che R1 sia 1K e che la caduta "on" di Vbe sia di circa 0,6 V.

Ciò fornisce una corrente di 1,8 mA (= (2,4 V-0,6 V) / 1 K) per accendere il transistor, ma solo -0,2 mA per spegnerlo. I transistor bipolari hanno una capacità parassita che deve essere caricata / scaricata (non esattamente lo stesso comportamento dei MOSFET).

Ora metti R2 = 1K: questo estrae 0,6 mA da un transistor Vbe = 0,6 V, producendo una corrente di accensione di 1,2 mA e una corrente di spegnimento di -0,8 mA, quindi il comportamento di spegnimento sarà più veloce.

La ragione ovvia per questo è quella di fungere da resistenza di pull-down, per assicurarsi che la base sia mantenuta bassa (quando non c'è un segnale specifico attraverso R1) al fine di evitare la commutazione spuria. Se c'è qualche altra ragione, non mi sta saltando addosso.

Oltre a (e parzialmente una parte di) ciò che viene detto da altri, il transistor produce una corrente di dispersione dell'emettitore di base. Con l'azionamento a circuito aperto R1 e R2 ommessi, la base galleggia e la corrente di dispersione sviluppa una tensione attraverso la giunzione BE che può attivare il transistor. R2 fornisce un percorso per questa corrente. Poiché la corrente è piccola, R2 può essere grande e il valore effettivo utilizzato è generalmente molto più piccolo del necessario. Finché R2 dissipa poca energia rispetto all'energia in R1, avere R2 nell'intervallo da 10 a 100 di chilohm non fa male.