Calcul pour la saturation correcte d'un transistor ?

[destroyedlolo]

Bonjour,

Je cherche a réaliser un adaptateur de tension entre une RS-232 +/- 12v et un A20 (BananaPI qui fonctionne en 3.3).
Je sais, il y a des composants qui font ça tous seul, mais c'est moins fun . Sinon, ça fait ... plusieurs décennies que je n'ai pas fait ce genre d'exercice d'où mes questions sans doute stupides.

Je me base sur ce schema :

(source http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/ap275/ap275.htm)

et mes transistors sont des C1740 récupérés sur un écran HS dont les caractéristiques sont les suivants :

Ic = 50 mA
Ia = 5 mA
Vce(sat) = 0.4v
Vbe(sat) = 1v

Vcc = 5v (tension suffisante pour basculé la RS-232)
Vb = 3.3v (tension de commande issu du A20)

J'en déduit que ce transistor sature avec Ia = 5mA.

Résistance de charge pour du 50 mA : Rc = (Vcc - Vces) / Ic = (5 - 0.4)/0.05 = 100 ohms
Résistance de polarisation de la base : Rb = (Vb - Vbes) / Ia = (3,3 - 1)/0.005 = 460 ohms

Questions :

1. mes calculs sont-ils justes ?
2. Est-ce qu'il faut ces 5mA pour le saturer ?
3. Est-ce que je suis obligé de le charger à 50mA pour qu'il sature ou jusqu'à combien je peux descendre.

En fait, sur les schémas que j'ai trouvés, les résistances font toujours dans les 2 à 10k (mais avec des transistors plus classiques) ... mes calculs donnent des résultats beaucoup plus bas.
J'aimerai charger le montage le moins possible du fait de la faiblesse du design de l'alim du Banana (haaaa, la fameuse diode D5 )

Merci
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[invitee05a3fcc]

Ib=5mA et Ic=50mA , c'est les conditions de test du fabricant qui indiquent que le gain en saturation est de 10

Tu peux utiliser Ib=1mA et Ic=10mA ou Ib=0,1mA et Ic=1mA

Ton Lien

Je me base sur ce schema

est correct et fonctionne (bien qu'il soit hors spec RS232 . RXD 0/5V au lieu de -3/+3V)

[destroyedlolo]

Merci de tes réponses.

Tu peux utiliser Ib=1mA et Ic=10mA ou Ib=0,1mA et Ic=1mA

Sachant que dans le datasheet, ils annoncent un gain allant de 120 à 820 (déjà, rien que là, je ne comprend pas : il est vendu comme un "General Purpose Amplify Application.", comment peut-on faire une amplification analogique fiable et prédictive avec une telle marge ?), bref, sachant ces gains qu'est-ce qui le fait saturer ?

Le fait que Ic >= 10 Ib (heu non, vu que son gain in mini 120), ou que la tension a se borne descend à 0,4v ? Et si oui, comment la calculer ?
Bref, comment puis-je m'assurer qu'il sature le tout avec une consommation minimum ?

Ton Lien est correct et fonctionne (bien qu'il soit hors spec RS232 . RXD 0/5V au lieu de -3/+3V)

Heureusement, quasiment toutes les machines considèrent le <0,5v comme un 1 logique. Mais il faut dans ce cas que mon C1740 soit pleinement saturé sinon je risque de me retrouver dans la zone indéterminée, entre les 0,5 et +3v ...

ps: j'ai oublié de préciser que l'étage Tx (rs-232) -> rx (A20) est alimenté en 3.3v pour ne pas exploser l'entrée de ce dernier.

[invitee05a3fcc]

Sachant que dans le datasheet, ils annoncent un gain allant de 120 à 820 (déjà, rien que là, je ne comprend pas : il est vendu comme un "General Purpose Amplify Application.", comment peut-on faire une amplification analogique fiable et prédictive avec une telle marge ?),

Tu n'as jamais entendu parler de la contre-réaction ?

Le fait que Ic >= 10 Ib

Ic<=10Ib

(heu non, vu que son gain in mini 120)

, Le gain mini Hfe ( en analogique) n'a rien à voir avec le gain en saturation

[A voir en vidéo sur Futura]

[destroyedlolo]

Tu n'as jamais entendu parler de la contre-réaction ?

Ca fait malheureusement très (trop) longtemps. Je sais encore le faire sur ces AOP, mais il faudra que je révise pour les transistors

Ic<=10Ib , Le gain mini Hfe ( en analogique) n'a rien à voir avec le gain en saturation

Il me semble (de mémoire) que c'est l'intensité sur Ib qui déclenche la saturation ... mais à quel niveau. Malheureusement, le datasheet du C1740 n'est pas des plus long et je n'arrive pas à savoir ce qui fait que le transistor passe en saturation ou reste en linéaire.

[invitee05a3fcc]

Malheureusement, le datasheet du C1740 n'est pas des plus long

Ce n'est pas la datasheet !
Il y a un bouton Download PDF File et là, tu as la datasheet avec les informations (semblable à ma PJ #4)

[gwgidaz]

Bien comprendre ce que signifie saturation:

Tant que la tension collecteur est nettement supérieure à VCE sat , le transistor fonctionne en "linéaire" : Le courant collecteur est beta fois supérieur au courant de base.
Au fur et à mesure qu'on augmente le courant base, le courant collecteur augmente , et la tension sur la résistance collecteur augmente. Il vient un moment où la tension sur la résistance collecteur devient presque égale à la tension d'alimentation. Alors, il ne reste presque plus rien pour le transistor: Ce dernier ne peut plus amplifier convenablement en courant, et son beta s'écroule. On dit qu'il est saturé.

Donc, le phénomène de saturation dépend des valeurs des résistances ! On peut saturer un transistor avec des courants collecteur très faibles, il suffit de placer des résistances base et collecteur élevées. Mais si on utilise une résistance collecteur élevée, la sortie du transistor ne pourra plus fournir le courant nécessaire pour faire fonctionner le système qu'il est censé attaquer.

Tes calculs sont corrects, mais le courant collecteur, c'est toi qui le choisit! Attention, même si l'impédance d'entrée que tu veux attaquer est grande, il ne faut pas quand même utiliser un courant collecteur de saturation trop faible, car ce courant charge aussi la capacité que le montage attaqué présente sur son entrée. ( cte de temps Rcollecteur x Capacité d'entrée du montage suivant ) .Donc plus le courant de saturation choisi est élevé, plus le système est rapide.

[destroyedlolo]

Ok, merci pour les explications.
Je vais donc essayé avec les valeurs fournies dans l'exemple, à savoir 1k et 10k.
Cela respecte bien le gains de saturation de 10, et ... vu qu'ils ont essayé, l'intensité devrait etre suffisante.
Au pire, si j'ai des pb de rapidité de commutation, je diminuerai la vitesse de la console ...

Plus qu'à désoudé et re-souder ...

[destroyedlolo]

Bon ben ça marche, merci à vous.

Sur le circuit A20 -> RS-232, j'ai mis RC=1k ce qui correspond à Ic=4,6 mA et me donne Rb=5k
Sur le circuit RS-232 -> A20, Rb=10k, Rc = ~450 ohm ce qui fait entre 5 & 7 mA ... Donc c'est bon aussi. J'ai rajouter une résistance de 10K avant l'entrée de l'A20 pour la protéger en cas de pb.

Bref, la console est maintenant accessible, même à 115kbd (valeur par défaut). Je vais donc pouvoir bidouiller/optimiser le kernel du banana, ce qui, avouons le, n'est pas des plus facile sans console.

Merci encore.