Collegare il carico al collettore o all'emettitore del transistor

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Quando si imposta un transistor come interruttore, c'è qualche differenza tra il carico sul collettore o l'emettitore?

Per quanto posso vedere, l'unica differenza è nel calcolo del Vbe, ovvero nel calcolo della tensione necessaria per trasformare il transistor in saturazione a causa della caduta di tensione sul carico

transistors

— Paul Sullivan
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In realtà nella configurazione del follower dell'emettitore (carica sull'emettitore), il transistor non si satura. Questo può essere un vantaggio se la velocità di spegnimento è importante.

— Olin Lathrop,

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La differenza più importante è che per il collettore comune (quello con il carico sul lato dell'emettitore) è necessaria una tensione di azionamento più elevata. Mentre per l'emettitore comune 0,7 V è già sufficiente, per il collettore comune la tensione deve essere 0,7 V + la tensione attraverso il carico.

Supponiamo che il tuo carico sia un relè a 12 V e fornisci anche 12 V al collettore. Se vuoi controllarlo con un microcontrollore da 5 V, allora quel 5 V è il massimo che puoi fornire alla base. L'emettitore sarà inferiore di 0,7 V, ovvero 4,3 V, che è troppo basso per attivare il relè. La tensione non può andare più in alto, perché non ci sarebbe più corrente di base. Quindi se la tensione di carico è superiore alla tensione di controllo non è possibile utilizzare un comune collettore.

Inoltre è diverso il modo in cui si calcola la corrente di base. Supponiamo di applicare 5 V sulla base, il carico sul lato dell'emettitore è 100 Ω e il transistor è 150. Forse ti aspetteresti che la corrente sia 4,3 V / 100 Ω = 43 mA. Non sarà così. Una corrente di base di causerà 150 attraverso la resistenza da 100 Ω, non . Pertanto la tensione creata = 150 100 Ω. Quindi la resistenza vista dalla corrente di base è . In modo che la resistenza da 100 Ω causi solo una corrente di base $h_{FE}$ $I_B$ $\times$ $I_B$ $I_B$ $V_E$ $\times$ $I_B$ $\times$ ${R_E}^{'} = \frac{V_E}{I_B} = \frac{150 \times I_B \times 100 \Omega}{I_B} = 150 \times 100 \Omega = 15 k\Omega$
$\frac{5V -0.7V}{15 k\Omega}$ = 290 µA.

Ecco perché spesso non è necessario un resistore di base nella configurazione del collettore comune. Ne avrai bisogno, ad esempio, se il carico è costituito da LED, perché contrariamente al resistore questi causeranno una caduta di tensione più o meno costante.

— stevenvh
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Ancora una volta @stevenvh - succinto, carico di scenari esemplificativi e una buona esperienza.

— Paul Sullivan,

Minor chiarimento dell'ultimo paragrafo: Nella configurazione del collettore comune (chiamato anche follower dell'emettitore ), il resistore va in serie con l'emettitore, non con la base. L'uscita dell'emettitore sembra una sorgente di tensione, quindi è necessario un resistore in serie con il LED per rendere prevedibile la corrente, proprio come quando si guida un LED da qualsiasi altra sorgente di tensione.

— Olin Lathrop,

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In pratica hai ragione. La differenza principale sta nel modo in cui si calcola o si genera la tensione / corrente dalla base all'emettitore.

Normalmente l'emettitore sarebbe collegato all'alimentazione o alla guida di terra, una tensione costante, per rendere le cose più facili ma non c'è motivo per cui non possa essere collegato da qualche altra parte.

Una cosa simile si applica anche ai MOSFET.