Bête transistor saturé 12V -> 24V ne s'ouvre pas

[kidpaddle2]

Bonjour,

Je souhaite passer d'un signal logique 12V à un signal logique 24V sans inversion, j'ai donc opté pour un simple transistor en émetteur commun (schéma : http://www.esiee.fr/~poulichp/PR201/bipolaire/a.gif), commandé en signal carré 12V (de fréquence 24kHz) et alimenté au collecteur en 24V.

Je suis censé obtenir l'image de la commande en 24V selon moi, mais le transistor reste fermé tout le temps... Mes valeurs actuelles sont 100k pour la résistance de collecteur, et 10k pour la résistance de base, car le gain en saturation du transistor utilisé est de 10 (http://www.datasheetcatalog.org/data...rola/BF844.pdf).

Que se passe-t-il svp ?

Merci d'avance.

Cordialement,
Kidpaddle2
-----

[louloute/Qc]

Si tu ne veux pas d’inversion, ce n’est pas l’émetteur commun qu’il te faut (il inverse, le p’tit Chriss!).

Le collecteur commun n’inverse pas, mais il n’amplifie pas en tension (le monde est mal fait, je sais!)

Tu as besoin de quel courant en 24V, si te ne peux l’estimer, le 12V il vient d’où; le 24V il fait quoi?

[paulfjujo]

bonsoir,


ou utilise un PNP en emetteur commun..

[Tropique]

Pour une translation sans inversion, une configuration en base commune est idéale, et en plus est intrinsèquement plus rapide.

Ça ne fonctionne pas avec ton montage parce qu'il est en sursaturation profonde, et met énormément de temps à évacuer l'excès de charges stockée.

10, ce n'est pas le gain de saturation, c'est le gain forcé pour lesquels certains paramètres de saturation sont publiés, c'est assez différent. Le gain de saturation exact n'est pas connu, mais il est beaucoup plus élevé. Il est juste un peu inférieur au gain linéaire dans des conditions données.
Pour une saturation raisonnable et sûre sans risque de sursaturation excessive, tu peux te baser sur le gain linéaire minimum pour un Vce de 2V ou de 5V et diviser par deux.
Le courant sera encore excessif dans tous les cas, mais moins qu'avec un rapport de 10, et il te permettra de saturer le transistor. Tu ne connaitras pas précisément la tension de saturation, mais pour des applications "signal", c'est sans importance, parce que cela te garantira un Vcb nul ou négatif, ce qui est généralement suffisant.

Pour de la commutation saturée rapide, il y a des transistors optimisés pour, qui résistent mieux à la saturation: 2N5769 par exemple.

[A voir en vidéo sur Futura]

[louloute/Qc]

..ou utilise un PNP en emetteur commun..

PNP / NPN même combat: en émetteur commun, ils inversent tous les deux!

[jiherve]

Bonsoir,
En plus le montage PNP #3 est non fonctionnel, le transistor s'il sature reste saturé!
JR

[kidpaddle2]

Merci de vos réponses.

Pour une translation sans inversion, une configuration en base commune est idéale, et en plus est intrinsèquement plus rapide.

Ça ne fonctionne pas avec ton montage parce qu'il est en sursaturation profonde, et met énormément de temps à évacuer l'excès de charges stockée.

10, ce n'est pas le gain de saturation, c'est le gain forcé pour lesquels certains paramètres de saturation sont publiés, c'est assez différent. Le gain de saturation exact n'est pas connu, mais il est beaucoup plus élevé. Il est juste un peu inférieur au gain linéaire dans des conditions données.
Pour une saturation raisonnable et sûre sans risque de sursaturation excessive, tu peux te baser sur le gain linéaire minimum pour un Vce de 2V ou de 5V et diviser par deux.
Le courant sera encore excessif dans tous les cas, mais moins qu'avec un rapport de 10, et il te permettra de saturer le transistor. Tu ne connaitras pas précisément la tension de saturation, mais pour des applications "signal", c'est sans importance, parce que cela te garantira un Vcb nul ou négatif, ce qui est généralement suffisant.

Pour de la commutation saturée rapide, il y a des transistors optimisés pour, qui résistent mieux à la saturation: 2N5769 par exemple.

Merci de l'explication Pourquoi diviser le gain à Vcesat = 2V par 2 (ça dépend de l'échelle de tension du transistor ?) ? Pour le /2, car la tension sur le collecteur est double de celle sur la base n'est-ce pas ?

J'ai remplacé Rb = 22k et Rc = 1k pour un gain de 50/2, et je me retrouve en sursaturé... Décidément, je ne comprends pas comment dimensionner ces résistances pour faire cette opération toute simple :/ Que feriez-vous, en supposant que l'inversion de l'emetteur commun ne me gêne pas svp (il s'agit de l'alimentation d'un émetteur ultrasons, donc je ne vais perdre que l'équivalent d'une demi période en termes de distances après tout) ? J'aimerais garder ce transistor si possible, parce que je n'ai que peu de choix et en ce cas j'aimerais connaître les raisons de son inadaptabilité. Merci !

[Tropique]

J'aimerais garder ce transistor si possible, parce que je n'ai que peu de choix et en ce cas j'aimerais connaître les raisons de son inadaptabilité. Merci !

Tu as pris le pire choix possible avec un goût extrêmement sûr, chapeau: parmi des dizaines de milliers de réfs dispo, c'est une belle performance.
Le BF en question est destiné au régime linéaire, et en plus c'est un type haute tension: ce qui signifie qu'il dispose dans ses jonctions d'espaces énormes pour stocker des porteurs en éxcédent, sans possibilité de les évacuer rapidement de manière naturelle. D'où un temps de stockage monstrueux.

Ce qui compte, ce n'est pas le rapport des résistances, mais le rapport des courants: il faut calculer le rapport effectif des courants de base et de collecteur.

Garder ce transistor ne sera pas raisonnablement possible (tout est toujours possible, mais ce n'est pas forcément une bonne idée), mais même avec un type plus banal, genre BC547, 2N3904 ou 2SC1815, il faudra faire un minimum d'aménagements, genre résistance de désaturation, condensateur de speed-up, etc.
Déjà, passer à la commutation d'émetteur facilitera pas mal de chose, et en plus ça donnera le bon signe de sortie.

Mais chacun a le droit de se choisir une croix aussi lourde qu'il veut à traîner, je n'interfère pas avec les opinions religieuses.

[louloute/Qc]

Si tu as un montage qui inverse et que ça t’ennuie, si tu l’inverse une deuxième fois, il inversera plus.

C’est presque magique!

[kidpaddle2]

Hem, merci du compliment ^^" Parfaitement d'accord pour la haute tension, je voulais faire un test rapide et j'ai pris limite au pifomètre. Mais où voit-on qu'il s'agit d'un type linéaire ?

J'ai un BC546 sous la main, apparemment il travaille à légèrement plus haute tension que le BC547. Du coup Ic = 24/Rc que je fixe arbitrairement à 10mA pour l'instant, soit : Rc environ égal à 22k d'où Ic = 10.9mA. D'après la courbe Ic = f(Ib, VCe) on a saturation pour Ic = 10mA avec 50uA, d'où : Rb = (12-0.6)/(50*10^-6) = 228000 d'où Rb = 220k. Je ne suis pas contre un montage à base commune ou à des ajouts divers d'amélioration, je m'accroche juste à l'emetteur commun basique (quitte à perdre en qualité au départ) parce que je ne vois pas pourquoi en théorie cela ne pourrait pas marcher. Or, de toute évidence (vu que je viens d'essayer), cela ne marche pas... Il est toujours ouvert, j'ai 24V sur le collecteur.

@louloute/Qc : comment se fait-il que les résistances soient du même ordre de grandeur au collecteur et à la base (le rapport des courants ne doit pas correspondre au gain en saturation ?) ? Comment peut-on récupérer 24V entre les deux résistances alors qu'il s'agit du point commun d'un pont diviseur ?

[Tropique]

Hem, merci du compliment ^^" Parfaitement d'accord pour la haute tension, je voulais faire un test rapide et j'ai pris limite au pifomètre. Mais où voit-on qu'il s'agit d'un type linéaire ? ?

Facile: il suffit de regarder le nom: avec le code Pro-Electron, la première lettre représente le matériau, B=silicium, la deuxième lettre la fonction, F=amplification HF petits signaux. D serait de la puissance BF, U de la commutation de puissance haute tension, L de l'amplification HF de puissance, etc.
Ici, ce qui nous intéresserait c'est S: commutation. Tu prendrais un BSX20, ça fonctionnerait tout de suite beaucoup mieux

J'ai un BC546 sous la main, apparemment il travaille à légèrement plus haute tension que le BC547. Du coup Ic = 24/Rc que je fixe arbitrairement à 10mA pour l'instant, soit : Rc environ égal à 22k d'où Ic = 10.9mA.

Je ne peux que te recommander d'éviter le calcul mental.....

Je ne suis pas contre un montage à base commune ou à des ajouts divers d'amélioration, je m'accroche juste à l'emetteur commun basique (quitte à perdre en qualité au départ) parce que je ne vois pas pourquoi en théorie cela ne pourrait pas marcher

.
Curieuse attitude: s'obstiner sur un montage à deux transistors qui fonctionne mal, alors qu'avec un seul transistor ça fonctionne beaucoup mieux

[kidpaddle2]

D'accord, merci de cette précision. Donc 'C' est pour la commutation aussi.

Deux ? Même si l'inversion ne me gêne pas ?

Comment les dimensionner sinon par cette méthode alors svp ? Je ne vois plus quoi faire pour faire marcher ce montage tout bête :/

[Tropique]

D'accord, merci de cette précision. Donc 'C' est pour la commutation aussi.

Ben non: si on met des lettres différentes, c'est pour des fonctions différentes: C c'est la catégorie amplification petits signaux basse fréquence.

Deux ? Même si l'inversion ne me gêne pas ?

J'avais vu ceci:

Je souhaite passer d'un signal logique 12V à un signal logique 24V sans inversion

Comment les dimensionner sinon par cette méthode alors svp ?

Si tu te bases sur le BC547, le Hfe min est d'environ 100. Tu peux fixer le gain forcé en saturation à la moitié environ, 50. Ensuite, tu te dis que tu vas mettre une résistance de désaturation B-E consommant environ la même chose que le courant de base, il faut donc un courant total de commande de 1/25ème du courant de collecteur.
Si tu pars sur ta 22K, tu as Ic~=1.1mA, il te faut 45µA de courant de commande, la résistance vaut donc 11/0.045=245K, arrondi à 220K, et la résistance B-E vaut 0.6/0.0225=~27K.
Ces valeurs ne sont pas très critiques, tu peux par exemple tout diviser par deux pour avoir une saturation plus dure du transistor: cela va augmenter son temps de stockage, mais comme la résistance de désaturation est divisée par deux, cela va compenser, et on n'aura pas un doublement du temps.

[louloute/Qc]

Erratum : le 0V à 24V se trouve sur le collecteur du NPN, œuf corse.

Tu peux d’ailleurs prendre la sortie là (et te passer du second transistor si l’inversion ne t’affecte pas).

Pour ce qui est des valeurs du même ordre de grandeur des résistances à la base et au collecteur d’un transistor, le gain calculé par -Rc/Re, ce n’est valable qu’en linéaire pour un émetteur commun; ici, les trons sont en saturé/bloqué. En bloqué il faut que la résistance de collecteur soit négligeable vis-à-vis de ton entrée (c’est elle qui fournit le +24V à ton entrée); en saturé, il faut que la résistance du collecteur soit supérieure en gros à la résistance de source multiplié par le Hfe du transistor en commutation.