[Analogique] Transistors bipolaires saturation/bloquage
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Transistors bipolaires saturation/bloquage



  1. #1
    Lilbzh

    Lightbulb Transistors bipolaires saturation/bloquage


    ------

    Bonjour,

    Je souhaite commander par une sortie de micro controleur (5V) un signal de sortie pouvant prendre 6v ou 5v. J'ai pensé à utiliser un NPN comme ci-dessous (modélisations Falstad), avec l'émetteur non pas delié à la masse mais à la source 5v et le collecteur à la source 6v. Cependant, cela ne fonctionne pas dès lors que la tension émetteur est supérieur à Vcc - 0,6 (tension de diode Vbe). La modélisation ci-dessous marche pour l'exemple avec des sources de 6 et 2v et non pas 5v. Le NPN fonctionne dans sa zone de saturation.

    circuit-20240817-1327.png
    circuit-20240817-1325.png

    Idem si la sortie de commande du micro est de 3.3v...
    Quels montages peuvent être envisagés ?

    Autre question, je souhaite faire de même avec une sortie pouvant être commutée sur 3 états différents (12v, 5v et 0v), un NPN et deux PNP peuvent-ils être envisagés ?

    Merci d'avance

    -----

  2. #2
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Bonjour
    un premier schéma pour 5v - 6v
    Nom : 5v-6v.jpg
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    Cdlt

  3. #3
    Lilbzh

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Merci !

    Une idée pour pouvoir commuter sur 3 valeurs de tensions différentes ?

  4. #4
    Janpolanton

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Bonjour,
    3 ponts diviseurs commutables séparément.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Lilbzh

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Idée de schématique, 2 signaux (switch c1 et c2) permettent de commuter la sortie sur 12, 5 ou 0v

    c2 = 5v (passant) => Vout = 0v
    c1 = 5v (passant) et c2 = 0v (bloqué) => Vout = 5v
    c1 = 0v (bloqué) et c2 = 0v (bloqué)=> Vout = 12v

    circuit-20240817-1625.jpg
    circuit-20240817-1625 (1).jpg
    circuit-20240817-1625 (2).jpg

  7. #6
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    bonjour

    100k en sortie, c'est beaucoup !
    et 10mA dans le 1er transistor pour rien.

    le même avec des courants plus faibles, et la sortie:
    12v, sortie 2200ohm
    5v, sortie 930ohm

    il faudrait connaitre ce que tu comptes brancher derrière ce circuit, le courant consommé va faire chuter le niveau.
    pour 12v, avec 1mA tu vas chuter à 10v

    Cdlt
    Nom : 0-5-12v.jpg
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    Dernière modification par Pascal071 ; 17/08/2024 à 18h22.

  8. #7
    Lilbzh

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Merci !

    Effectivement, si on rajoute une charge en sortie de 12kohm (12v / 1mA) pour faire une conso de 1mA sur 12v, la tension de sortie chûte à 10v comme ci-dessous :
    Nom : circuit-20240817-2139.jpg
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    A quoi est dû cette chûte de tension, je ne comprend pas en quoi l'alim ne serait pas capable de tenir 1mA sur 12v et comment calculer cette chûte théoriquement ?

    Je cherche à développer une carte de lecture écriture pour UV-EPROM 27C512 de Intel, dont l'alimentation de l'EPROM doit être de 5v en mode lecture et de 6v pour un mode d'écriture. De plus, un signal d'ouput enable OE doit être de 0, 5v ou 12v pour une écriture.

    PS: Sur quoi faites vous vos schémas élec ?

  9. #8
    gts2

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Citation Envoyé par Lilbzh Voir le message
    A quoi est dû cette chute de tension, je ne comprend pas en quoi l'alim ne serait pas capable de tenir 1mA sur 12v et comment calculer cette chute théoriquement ?
    Elle est due simplement au fait qu'il y a du courant qui circule et donc qu'il y a une chute de tension dans la résistance de R=2,2 kohm.
    Dans votre cas le courant circule à partir de 12 V dans Rtot=R+Rs avec Rs=12k, ce qui donne un courant i=12/Rtot=0,85 mA, ce qui donne une tension de sortie de Vs=Rs*i=12 * Rs/(Rs+R)

  10. #9
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Bonsoir

    Il faut pouvoir fournir du courant dans Vcc, à 5 ou 6v
    pour Vpp idem, à 0, 5v, 12v
    Le temps de réponse doit être rapide.

    Cdlt
    Dernière modification par Pascal071 ; 18/08/2024 à 00h15.

  11. #10
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    bonjour

    une proposition pour G/ Vpp
    Nom : 0-5-12v.jpg
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  12. #11
    Lilbzh

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Bonjour, effectivement ça marche aussi,

    Nom : circuit-proposition.jpg
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    Quelques questions sur le schema :
    Lorsque Cd 12v est à l'état haut, la tension de la base du PNP est de 12v (pas trop élevée ?) et le rend passant (un PNP n'est pas passant lorsque la tension à sa base est nulle ?)
    Comment ont été choisi les résistances de 10k et 4.7k ?
    Si on tire une charge en sortie, lorsque la sortie vaut 5v, la tension chute fortement (pertes dans la résistance de 2.2k)
    Quel est l'avantage par rapport au schéma précédent ?

    Merci !
    cdt

  13. #12
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    bonsoir

    je n'ai pas trouvé la consommation de Vpp avec 12v, https://pdf1.alldatasheet.fr/datashe...CS/27C512.html
    Mais dans tous les cas, Q2 fournira bien 11,8v env. quel que soit le courant ( dans une certaine plage...)
    Lorsque Vpp est à 5v ou 6v, la pin G/ Vpp est une entrée logique, et le niveau haut ne consomme pas de courant.
    et elle peut passer rapidement à 0v - Output Enable grâce à Q3.
    La sortie à 0 bloque la commande 12v par D1, comme sécurité.

    Pour commander le 5 ou 6v, il faut un autre montage car dans ce cas le courant est env. 50mA.
    avec un régulateur LM317, c'est simple, avec commutation 5 - 6v
    Nom : 5v-6v.jpg
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    Cdlt

  14. #13
    Lilbzh

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    circuit-proposition_current_with_diode.png

    Dans cette situation environ 250mA circulent puisque pas de résistance présente, comment faire ?

    Je ne comprend pas bien le role de D1, rendre un peut bloquant le NPN de commande 12/5v ?

    Comment ont été choisi les résistances de 10k et 4.7k ?

    Faut-il mettre une R de 1k ou 10k sur la base des NPN ?

    Merci pour votre temps et pour la proposition de commande 5v/6v,

    Cdt
    Images attachées Images attachées  

  15. #14
    Lilbzh

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Nom : circuit-proposition_current_with_diode - Copie.png
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    Dans cette situation environ 250mA circulent puisque pas de résistance présente, comment faire ?

    Je ne comprend pas bien le role de D1, rendre un peut bloquant le NPN de commande 12/5v ?

    Comment ont été choisi les résistances de 10k et 4.7k ?

    Faut-il mettre une R de 1k ou 10k sur la base des NPN ?

    Merci pour votre temps et pour la proposition de commande 5v/6v,

    Cdt

  16. #15
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Bonjour

    La diode D1 doit bloquer la commande 12v lorsque la sortie est forcée à 0v..
    On se rend compte que le blocage de Q1 est incomplet,
    il y a plus de 0,6v sur sa base à cause du Vce de Q3, env. 0,1 à 0,2v.
    il faut ajouter une diode dans l'émetteur pour assurer ce blocage.
    Nom : 0-5-12v-2.jpg
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    Dernière modification par Pascal071 ; 20/08/2024 à 12h25.

  17. #16
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    re
    bon, schéma vite fait, pas fiable...
    Q3 n'est pas capable de forcer 0v si la commande 12v est ON
    schéma plus fiable, la commande OE vient directement couper la commande 12v:
    Nom : 0-5-12v_2.jpg
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  18. #17
    Pascal071

    Re : Transistors bipolaires saturation / bloquage

    Concernant les résistances, le principe exact se réfère au gain des transistors:
    Pour R1:
    Q1 saturé fournit le courant à R3 4,7k
    aux bornes de R3: 12v - Vbe(Q2) = 11,4v
    courant dans R3: = 11,4v / 4k7 = 2,5mA
    on considère un gain de 20 pour Q1 en mode saturé, c'est à dire Vce le plus faible possible.
    courant dans R1 = 2,5mA / 20 = 0,12mA
    aux bornes de R1: 3,3v - Vbe(Q1) = 2,7v
    donc R1 = 2,7v / 0,12mA = 22kohm
    --> oui, R1 peut faire 10kohm.

    Pour R6:
    Q3 saturé fournit le courant à R5 2,2k
    aux bornes de R5: 6v
    courant dans R5: = 6v / 2,2k = 2,7mA
    on considère un gain de 20 pour Q3 en mode saturé, c'est à dire Vce le plus faible possible.
    courant dans R6 = 2,7mA / 20 = 0,14mA
    aux bornes de R6: 3,3v - Vbe(Q3) = 2,7v
    donc R6 = 2,7v / 0,14mA = 19kohm
    --> oui, R6 peut faire 10kohm.

    remarque: pour 27c512, le 12v devra faire 13v,
    sachant qu'on perd 0,1v dans Q2, la datasheet donne 12.75V ± 0.25V

    Cordialement

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