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三极管发射结或光耦输入侧并联电阻的作用

2017-9-27 09:58| 发布者: admin| 查看: 934| 评论: 0|原作者: 咸庆信|来自: 中华工控网

摘要: 在由三极管构成的开关电路中,经常见到在其发射极并联的电阻,此电阻取值一般1k~10k左右,此值大小,和前级电路来的信号电平幅度和信号频率有关系。该电阻是起到什么作用的?百度了一下,大部分答案是:使三极管截止 ...
    在由三极管构成的开关电路中,经常见到在其发射极并联的电阻,此电阻取值一般1k~10k左右,此值大小,和前级电路来的信号电平幅度和信号频率有关系。该电阻是起到什么作用的?百度了一下,大部分答案是:使三极管截止可靠,说得对,但太过简略。为何并上电阻三极管就截止可靠了呢?没有人回答,大家都忙,来不及往深里想。我捣鼓过小电路,对这只电阻的作用,很有印象,略说一说。
    1、该电阻(图中标R132)基本作用是提供将集电结反向漏电流的通路,保障其截止可靠性。以NPN管为例,当信号电路为0,集电极电位等于Vcc,此时有一个从集电极流入基极的漏电流,若无并联电阻,此漏电流可能会使三极管出离截止区,进入错误的导通状态。此电阻在发射结上如同旁接一个漏水管,将漏电流引流入地,提高了截止可靠性,称为旁路电阻也说得通。
    随着技术工艺水平的进步,现在三极管的集电极漏电流已经很小了。所以有精心的设计者即使漏掉了或省掉了这只电阻(图中R132),对于直流开关电路或频率较低的开关电路,也貌似看不出什么异常,粗心人有时候就这样赚了便宜。


图1 继电器控制电路实例
    2、2008年前后吧,因业务需要,将部分plc的继电器输出点改为高速脉冲输出端(为了赚钱的需要啊,普通输出点和高速输出点的PLC有相当大的差价啊),将继电器线圈信号(拆除JP1)串联电阻接入高速光耦输入端,第一批货交付用户后,反映信号不够稳定,当输出脉冲接近20kHz时,输出脉冲时有时无,而且幅度也不稳定。
    老板安排务必解决这个问题。先参考研究其它高速脉冲传输电路的元件取值和电路结构,将限流电阻R1减小,以提升动态工作电流(让马儿跑得让马儿吃草啊),效果有所改进,但仍未能达到要求。试在光耦1、2脚并联R2(10k)电阻,输出波形进一步改善;将此电阻减小至1k时,再测输出波形,哇噻,传输30kHz信号,竟然也是漂亮的矩形波了。
    改进后的带高速脉冲输出口的PLC,用户反映应用稳定效果优良,连续进了不少的货啊。


图2 增补光耦电路
    三极管的发射结或光耦的输入侧,都是一个PN结,直流和低频应用时,呈现电阻特性,依赖于电流的有、无进行通、断控制;较高频率应用时,就不能忽略PN结的结电容了,频率高到一定程度,若放电不能透彻,则充电就不能进行,光耦或三极管突然就中断了对信号的传输,失败了崩溃了,不干活了。
此时并入电阻,起到PN结电容所储存电荷加速放电的作用,先进行清仓,再装进新的货物,这样物流业就兴旺发达了。

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