Warum liefern PNP-Transistoren Strom und NPN-Transistoren senken ihn?

Ich bin nicht in der Lage, eine endgültige Antwort darauf zu finden (vertrauen Sie mir, ich habe nachgesehen, es sei denn, es befindet sich direkt unter meiner Schnauze), also weisen Sie bitte auf die richtige Antwort hin, falls ich eine habe. Ich werde mich dumm fühlen, aber dann weiß ich es wenigstens!

Hier geht es nicht um Spiegel usw., sondern genauer gesagt um etwas, das ich übersehen haben muss, obwohl ich sicher bin, dass es etwas mit der Ausgangsimpedanz zu tun haben muss. Ich kann mich nicht mit der Idee befassen, die wir immer (scheinbar) verwenden NPN-Transistoren (oder Mosfets vom N-Typ), um Strom von einer Last zu ziehen und umgekehrt. Sogar während ich das schreibe, fange ich an zu fragen, ob ich das richtig herum habe ... Meine arme Nudel ist ganz aufgeregt deswegen.

Unter der Annahme, dass das Gerät gesättigt ist (BJT), fließt der gesamte Strom gleichmäßig durch die Schaltung, wobei ein wenig mehr über den Basis-Emitter-Übergang kommt, um ihn anzusteuern. Bei einem Beta von 100 ist das wohl eine ziemlich unbedeutende Größe.

Meine beste Vermutung war, dass dies bei geteilten Schienenspannungen (bezogen auf Masse) gelten würde, aber ich habe NPN und PNPs gesehen, die ohne Erklärung als Quellen und Senken in Single-Rail-Anwendungen verwendet wurden, und hier bin ich ratlos.

Was fehlt mir hier? Es muss so offensichtlich sein, dass ich es nicht sehen kann.

Unter normalen Bedingungen, wenn der Emitter des NPN-Transistors auf GND liegt und die Last auf der Kollektorseite. Der Kollektorstrom kann nur vom "Kollektor zum Emitter" fließen. Der Kollektor kann nur Strom "senken". Aber wenn wir eine Last zwischen Emitter und GND und Kollektor an die Stromversorgung legen. Beachten Sie nun, dass der Emitter jetzt den Strom "liefern" und keinen Strom "senken" kann (Strom kann nur aus dem Emitter fließen und niemals in den Emitter fließen.
Ich kann ein NPN verwenden, um eine Stromquelle oder eine Stromsenke zu erstellen. Dasselbe gilt für einen PNP. Die Aussage Ihrer Frage, dass PNPs Quelle und NPNs Senke sind, ist also falsch .
Und diese Aussage ist wahr "PNP-Transistoren liefern Strom und NPN-Transistoren senken ihn". In dem Fall, wenn NPN oder PNP als CE-Verstärker verwendet wird. Emitter an GND Last am Kollektor für NPN-Transistor. Und für PNP, wenn der Emitter auf Vcc liegt und die Last auf der Kollektorseite liegt.
@marco, zeichne einen Schaltplan mit dem Tool (bearbeite deine Frage) oder finde eine Schaltung, die deiner Beschreibung entspricht.
Sie werden so verwendet, wie sie sind, weil eine Leitung eine niedrigere Spannung als die andere haben muss, was sich für Senke/Quelle eignet, aber nicht per se vorschreibt.
Entschuldigung an alle, die dachten, ich wäre ein absoluter Anfänger. Die akzeptierte Antwort füllte die Lücke, nach der ich gesucht hatte. Der Teufel steckt im Detail - und die Frage - ähnlich wie alle (AF-)Wetten beim Design von Leiterplatten, die hochfrequente Signale in der Nähe von empfindlichen Komponenten tragen, aus sind - was ich übrigens gerade lerne: Blick auf Felder statt auf Strom und Berücksichtigung des Skin-Effekts. "Energie reist durch das Dielektrikum" Rick Hartley. Faszinierendes Zeug.
@dandavis pedantisch können sie im umgekehrten aktiven Modus arbeiten (und ich bin sicher, dass eine umgekehrte Sättigung möglich sein muss).

Antworten (3)

Dies liegt daran, dass es üblicher ist, die Last an den Kollektor anzuschließen. Sie können den Emitter als Ausgang verwenden, aber das hat gewisse Einschränkungen ... die Spannungsverstärkung ist in einer analogen Emitterfolgerkonfiguration immer 1, und in einer analogen oder schaltenden Konfiguration erfordert das Ansteuern der Last vom Emitter entweder einen Kompromiss im Ausgangsbereich aufgrund des BE-Abfalls oder das Hinzufügen einer Art Boost-Schaltung, um Basisspannungen außerhalb der Versorgungsschienen zu erzeugen. Manchmal lohnt es sich aufgrund der höheren Mobilität von NPN- (oder N-Kanal-) Geräten, einen Boost-Mechanismus zu implementieren, aber die meisten Designs verwenden komplementäre Kollektor-Ansteuerschemata.

Danke Christobol, das macht viel mehr Sinn. Vielleicht habe ich den anderen hier den Eindruck vermittelt, dass ich eher ein Noob bin, als ich bin, was natürlich allein meine Schuld ist. Mir kam gerade diese Idee in den Kopf, dass mir etwas fehlte (dh was Sie darauf hingewiesen haben) und ich konnte den Wald für den großen Laubwald nicht sehen.

Haben Sie schon einmal von einem Emitterfolger gehört?

Ein in der Emitterfolgerkonfiguration angeschlossener NPN-Transistor liefert Strom :

Diese Abbildung stammt von der Wikipedia-Seite über die Schaltung mit gemeinsamem Kollektor (Emitter-Folger):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es liefert Strom ganz gut.

Dieser mit einem PNP-Transistor hergestellte Emitterfolger (auch von der Wikipedia-Seite) senkt den Strom :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ihre Annahme, dass ein NPN immer Strom senkt und ein PNP immer Strom liefert, ist falsch.

Die Transistoren können beides. Wie sie verbunden sind, macht den Unterschied.

Tatsächlich tun sie immer beides. Der gesamte Strom, der an einer Stelle fließt, geht an einer anderen Stelle wieder aus.
Ich muss einen Ort finden, der dies detaillierter zeigt, und ich kenne die meisten "grundlegenden" Schaltungen. Ich kenne mich mit Google aus und besitze eine (ziemlich abgenutzte) Ausgabe von Art of Electronics (2nd Edition). Ich denke, das muss mehr mit Konventionen zu tun haben, da das aktuelle Kirchhoff-Gesetz gelten muss - das habe ich vor> 30 Jahren gelernt.
So schade, dass dies nicht die akzeptierte Antwort war.
Es wäre erwähnenswert, dass die Eigenschaften der Schaltung unterschiedlich sind!
Dies spricht jedoch nicht wirklich die Verwirrung von OP an. In Steuerkreisen ist der Punkt von OP im Allgemeinen wahr - dass NPN und PNP zum Sinken bzw. Sourcing verwendet werden, und aus guten Gründen - können Sie im Allgemeinen keine Schaltkreise umgekehrt bauen, die funktionieren. Ich denke, diese Antwort verkennt die Bereiche, in denen die stark vereinfachte Behauptung von OP im Allgemeinen zutrifft - jeder, der in Kontrollen arbeitet, würde im Allgemeinen nach derselben Faustregel leben. Diese Emitterfolger sind Sonderfälle mit harten Einschränkungen, die sie für viele (die meisten?) Anwendungen ungeeignet machen, bei denen Sie Strom aufnehmen oder liefern müssen.
@J ...: Emitter-Follower sind kaum selten oder obskur. TTL-Logikgatter sind vollständig aus NPN-Transistoren aufgebaut, liefern aber aktiv Strom und senken ihn, und ein 741-Operationsverstärker verwendet NPN-Transistoren, um Strom zu liefern, und PNP-Transistoren, um ihn zu senken.
@supercat Ich habe nicht gesagt, dass sie selten oder obskur sind - tatsächlich habe ich gesagt, dass der Begriff "NPN=sink" und "PNP=source" zu stark vereinfacht wurde . Es ist jedoch eine echte und sehr präsente Faustregel in bestimmten Bereichen , insbesondere in der Automatisierungs- und Logiksteuerungs-E/A, wo Sie es selten, wenn überhaupt, kaputt sehen werden. Für Menschen, deren elektronische Erfahrung nicht über die Sphäre dieses Feldes hinausgeht, ist dies die einzige Regel, die sie kennen, und sie existiert aus einem sehr einfachen und offensichtlichen Grund (nämlich, dass der Emitter entweder an Vcc. (PNP) oder an Masse angeschlossen ist (NPN) produzieren Sie einen einfachen und zuverlässigen Schalter).

Ich denke, der einzig richtige Weg besteht darin, in verschiedenen Konfigurationen zum elektrischen Äquivalent eines BJT (oder Mosfet) zurückzukehren. Wenn Sie diese (etwas schwierigen ... ich stimme zu ...) Formeln lesen, können Sie sehen, dass Sie unterschiedliche praktische Verhaltensweisen haben können.

Daher wählen Ingenieure Formeln basierend auf dem Umfang : Sie verwenden eine andere Ersatzschaltung mit den gewünschten Parametern (Verstärkung / Ausgangsspannung / Stromausgang / Ausgangsimpedanz usw.). Wenn Sie die erforderlichen Parameter ausgewählt haben, müssen Sie die entsprechende Schaltung übernehmen (gemeinsamer Emitter/Kollektor oder sogar Basis ) .

Zusammenfassend: Sie verwenden eine Schaltung, die nicht darüber nachdenkt, wie Strom fließt (oben / unten / was auch immer ...), sondern einmal entschieden haben, welche Anwendung Ihrer Schaltung besser passt.

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