Zieht sich ein PNP-Transistor selbst hoch?

Das ist eigentlich ganz einfach. Sie haben einen Schaltplaneditor, den Sie hier verwenden könnten. Ich werde es jetzt verwenden. Ich habe sie nebeneinander gepaart, um mit Ihren Bildern in Ihrer Frage übereinzustimmen:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Wie Sie wahrscheinlich bereits wissen,$R_1$wird verwendet, um den benötigten Basisrekombinationsstrom für zu senken$Q_1$, wenn es als Schalter durch aktiviert wird$SW_1$. Ihre Frage, wie ich sie lese, fragt nach ungefähr$R_2$im rechten Fall.

$R_2$wird hier als "pull-up" verwendet$Q_1$'s Basis. Es ist eine Art zusätzliche Sicherheit. Nehmen Sie zum Beispiel für einen Moment an, dass sich Schmutz auf den Schalterkontakten angesammelt hat, wodurch ein sehr geringer Strom über die Kontakte fließen konnte. Oder dass jemand in der Lage sein könnte, "vorbeizukommen" und versehentlich etwas zu berühren, mit dem es verbunden war$R_1$oder direkt an der Basis von$Q_1$durch Schmutzansammlung oder andere unbeabsichtigte Mittel. Oder erkennen Sie auch einfach, dass es sehr kleine Kapazitäten geben kann, die eine geringe Ladung halten können, die für einen Moment genügend Strom liefern kann$Q_1$der Basis von , damit sie sich kurzzeitig einschaltet.

Um kostengünstig eine zusätzliche Versicherung gegen all diese Fälle bereitzustellen, kann der Schaltung ein "schwacher" Pull-up-Widerstand hinzugefügt werden. Dies bietet eine Möglichkeit, unbeabsichtigte Ladungen von der Basis wegzuziehen$Q_1$. Nur wenn$SW_1$voll eingerastet ist und mit bestimmter Absicht (dann) genügend Strom zur Übersteuerung zugeführt wird$R_2$'s schwache Aktion und schalten Sie den BJT ein.

Aber beide funktionieren, wenn sie in idealen Situationen verwendet werden. Das Hinzufügen des Pull-Ups ist jedoch kostengünstig und trägt dazu bei, die Wahrscheinlichkeit unbeabsichtigter Schaltereignisse zu verringern, wenn die Situationen nicht ideal sind. (Was meistens der Fall ist.)

In normalen Situationen (manuelles Umschalten) gibt es keinen nennenswerten Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Schaltplänen. Aber auch wenn ein Mikrocontroller zur Aktivierung verwendet wird$Q_1$als Schaltgerät wird es in der Regel keinen nennenswerten Geschwindigkeitsunterschied geben. Wenn ein BJT wie dieser als hochgesättigter Schalter verwendet wird, befindet sich im BJT ein Ladungsspeicher, dessen Entfernung eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt, und ein schwacher Pull-up ändert ihn nicht wesentlich. Für die meisten Anwendungen können Sie also davon ausgehen, dass sie gleich schnell sind.

Jedoch,$R_2$ verbessert die Geschwindigkeit in der Praxis ein klein wenig. Je stärker Sie es machen (bis zu einem gewissen Punkt), desto mehr Geschwindigkeitsverbesserung erhalten Sie. (Diese Verbesserung betrifft die Ausschaltzeit und NICHT die Einschaltzeit, die so oder so schnell bleibt .) Es wird jedoch immer noch keine große Verbesserung sein. Am Ende sehen Sie normalerweise eine Verzögerung von einigen Mikrosekunden bei einer Abzweigung, und die Verbesserung kann 10 % oder 20 % dieser Zeit betragen. (Der tatsächliche Prozentsatz der Verbesserung hängt von Details über das BJT-Gerät selbst ab.)

Hier ist eine Simulation, die Ihnen zeigt, was auf der Abbiegeseite passiert:

Es gibt beide oben gezeigten Fälle. Die grüne Kurve zeigt Ihnen den Basisstrom des PNP-BJT auf der rechten Seite und eine dunkelblaue Kurve zeigt Ihnen den Basisstrom des PNP-BJT auf der linken Seite. Die dunkelblaue Spur ist fast unsichtbar, da sie überall genau gleich ist wie die grüne Spur, mit Ausnahme eines winzigen Teils, das Sie möglicherweise in der Nähe einer "Veranda" sehen können, die erscheint, wenn beide BJTs ausgeschaltet sind. Diese Veranda benötigt weniger Zeit für die grüne Spur (schnellere Schaltung) als für die dunkelblaue Spur (langsamere Schaltung auf der linken Seite).

Die rote Spur ist für die Ausgabe des schnelleren Schaltplans (rechte Seite). Wie Sie sehen, dauert es noch eine Weile, bis der BJT aus der Sättigung kommt. Die hellblaue Spur ist für die Ausgabe des langsameren Schaltplans (links). Und wie man hier sieht, dauert es auch noch eine Weile, bis der BJT aus der Sättigung kommt. Aber wie man sieht dauert es da noch länger$R_2$ist nicht da, um zu helfen. So oder so, es ist nicht viel Unterschied.

In den meisten Fällen ist dies nur eine zusätzliche Versicherung und hat nichts mit einer Verbesserung der Geschwindigkeit zu tun. In einigen seltenen Fällen, in denen Sie einen BJT als Schalter wie diesen verwenden (und als Bastlerleben war dies nie eine Überlegung), benötigen Sie möglicherweise diese zusätzlichen paar hundert Nanosekunden Geschwindigkeit in der Ausschaltzeit. (Vielleicht um die Genauigkeit des Ausgangs-Tastverhältnisses etwas zu verbessern?) Aber dann gibt es bessere Methoden.