एक के बजाय अक्सर दो ट्रांजिस्टर का उपयोग क्यों किया जाता है?

Question

कई सर्किट डिज़ाइन जिन्हें मैं ट्रांजिस्टर के साथ देखता हूं, केवल एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करने के बजाय दो ट्रांजिस्टर एक साथ जंजीर का उपयोग करते हैं। इसका स्पष्ट उदाहरण:

यह सर्किट 5V माइक्रोकंट्रोलर के साथ संवाद करने के लिए 3.3V UART वाले डिवाइस को अनुमति देने के लिए बनाया गया है।

मैं समझता हूं कि जब Q2 बंद होता है, तो TX_TTL उच्च होगा, और जब Q2 चालू होगा, TX_TTL कम होगा। मेरा प्रश्न है, क्यू 2 के आधार वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए क्यू 1 का उपयोग करने के बजाय क्यू 2 के आधार पर सीधे UART_TXD को क्यों नहीं चलाया जाए?

Comments

एक ट्रांजिस्टर का उपयोग सिग्नल को उल्टा कर देगा। दो ट्रांजिस्टर इसे फिर से वापस लौटाते हैं।

— pjc50

पीएनपी का उपयोग करते समय डबल ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि तर्क स्तर बदलाव नहीं होता है

— लेस्टो

Answer 1

आपके पास मूल रूप से एक दो चरण एम्पलीफायर है - दो लगातार एम्पलीफायर। इस तरह के सर्किट कॉन्फ़िगरेशन में दोनों एम्पलीफायरों का लाभ कई गुना बढ़ जाता है। चूंकि प्रत्येक चरण में आपके उदाहरण में नकारात्मक लाभ होता है, इसलिए समग्र लाभ फिर से सकारात्मक होता है।

तो मान लीजिए कि Q1 और R2 में वोल्टेज -10 है और Q2 में R3 के साथ मिलकर -10 का लाभ भी पैदा करते हैं। फिर समग्र लाभ 100 है जो सकारात्मक है और एकल चरण के लाभ से बहुत बड़ा है।

आपके उदाहरण में इसका अर्थ निम्न है: यदि UART_TXD उच्च जाता है, तो TX_TTL उच्च जाएगा, भी। यदि आप Q1 को छोड़ देते हैं और UART_TXD के साथ Q2 को सीधे फीड करते हैं, तो UART_TXD के उच्च होने पर TX_TTL लो हो जाएगा।

Comments

सहमत - दिए गए डिजिटल सर्किट उदाहरण में लाभ महत्वपूर्ण नहीं है, केवल सिग्नल उलटा। Thats मेरे जवाब के अंतिम पैराग्राफ क्या कहते हैं। बहरहाल, सवाल सामान्य तरीके से पूछा जाता है, डिजिटल डोमेन की कोई सीमा नहीं। एनालॉग सर्किटरी में आप छोटे सिग्नल लाभ को बढ़ावा देने के लिए कैस्केड चरणों को करते हैं ।

— प्रिमैक्स

एक डिजिटल आउटपुट स्टेज में अधिक लाभ का मतलब होगा तेजी से बदलाव, तरंगों पर किनारों को अधिक वर्ग, सही? एक एकल ट्रांजिस्टर "धीमा" होगा। शायद यह केवल तभी मायने रखता है जब लाभ इतना कम हो कि सिग्नल के पूरी तरह से संक्रमण / हाय या लो या हाय के लिए घड़ी के चक्र का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत लेता है?

— मैट बी

Answer 2

जैसा कि दूसरों ने नोट किया है, यहां मुख्य उद्देश्य एक गैर-इनवर्टिंग स्तर कनवर्टर प्राप्त करना है।

"अतिरिक्त बिंदुओं" के लिए आप नीचे दिए गए सर्किट का उपयोग कर सकते हैं।
ड्राइवर को आउटपुट करंट (लेकिन वोल्टेज नहीं) प्रदान करने में सक्षम होने की आवश्यकता है
क्योंकि Iload_max = ~ 5V / 10k = 0.5 mA के अधिकांश इनपुट ड्राइव स्रोत ठीक होंगे।

विन = उच्च = 3V3 -> Q1 बंद
Vout R2 द्वारा उच्च खींचा गया।

विन = कम = जमीन -> Q1 पर। I लोड = 5V / 10k
पर Q1 CE के माध्यम से विन को खींचा
गया इनपुट ड्राइव द्वारा डूब जाना चाहिए।

जब एक माइक्रोकंट्रोलर से उच्च वोल्टेज लोड ड्राइविंग करते हैं तो यह सर्किट विशेष मूल्य का होता है। Vout मैक्स Q1 की वोल्टेज रेटिंग द्वारा निर्धारित किया जाता है।
इनपुट ड्राइव पिन लोड करंट को डुबोने में सक्षम होना चाहिए।

यह एक "कॉमन बेस" एम्पलीफायर 'खींचा गया मज़ेदार' है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

Comments

दिलचस्प! इस विन्यास पर दो-ट्रांजिस्टर विधि (मेरे मूल प्रश्न में दिखाया गया है) का उपयोग करने के लिए कोई लाभ हैं? मैं बस सोच रहा हूँ कि सर्किट में डिज़ाइनर मैं क्यों देख रहा हूँ, इस विन्यास के बजाय एक साथ दो ट्रांजिस्टर का उपयोग करना पसंद करेंगे, जिसमें केवल एक की आवश्यकता है!

— नैट

@ नोट - जैसा कि मैंने उल्लेख किया है, एक ट्रांजिस्टर सर्किट के लिए इनपुट ड्राइवर को लोड करंट को डुबोने में सक्षम होना चाहिए। तर्क स्तर के संकेतों (जैसे कि यहां) के मामले में यह एक समस्या है। पावर लोड के मामले में ड्राइवर आमतौर पर पर्याप्त करंट को डुबोने में असमर्थ होता है। | इसका उपयोग नहीं करने का दूसरा कारण यह असामान्य है और लोग यह नहीं देख सकते हैं कि यह कैसे काम करता है और यह दिमाग को विस्फोट करने के लिए जाता है (यह कुछ मामलों में ज्यादा नहीं लेता है) और लाश को क्रोधी हो जाता है।

— रसेल मैकमोहन