43
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/99
U
kłady z wyjściem typu otwarty ko−
lektor są wykorzystywane nie tylko
w systemach cyfrowych. W obwo−
dzie kolektora tranzystora wyjścio−
wego umieszcza się obciążenie, któ−
re może być zasilane napięciem wy−
ższym niż napięcie zasilania syste−
mu cyfrowego. Niestety, najpro−
stszy układ typu OC (pokazany na ry−
sunku 1) nie jest zabezpieczony
przed bezpośrednim zwarciem ko−
lektora do dodatniego napięcia zasi−
lania. W przypadku takiego zwarcia
przez tranzystor płynie znaczny prąd
wyznaczony przez jego prąd bazy i
wzmocnienie prądowe. Ponieważ na
kolektorze występuje wtedy pełne
napięcie zasilające, wydziela się du−
ża moc strat i tranzystor ulega u−
szkodzeniu.
Najprostszym sposobem zabez−
pieczenia jest dodanie w obwodzie
kolektora szeregowego rezystora R1
o niewielkiej wartości (zobacz rysu−
nek 2a). W przypadku zwarcia rezy−
stor taki ograniczy prąd i to na nim
wydzieli się większość mocy strat.
Ten prosty sposób ma istotne wady,
bo wymaga rezystora o znacznej ob−
ciążalności i zmniejsza obciążalność
wyjścia.
Innym sposobem jest
zastosowanie dodatkowe−
go tranzystora i rezystora
ograniczających prąd mak−
symalny według rysunku
2b. Rozwiązanie to spraw−
dza się w wielu sytua−
cjach, choć jego wadą jest
pewien spadek napięcia
na rezystorze R2 (nie wię−
cej niż 0,6V).
Innym oryginalnym spo−
sobem zabezpieczenia jest
układ z rysunku 2c. Nie ma
on wad układów poprze−
dnich i w czasie normalnej
pracy nie występują żadne
niepotrzebne spadki napię−
cia. W normalnych warun−
kach obciążenia napięcie
na kolektorze tranzystora
TA jest równe napięciu na−
sycenia, czyli kilkadziesiąt
do kilkuset miliwoltów.
Tranzystor TB jest wtedy
w pełni otwarty dzięki
dzielnikowi R3, R4, D,
przez który płynie prąd. W
przypadku zwarcia napię−
cie na kolektorze TA rośnie i przez
dzielnik R3, R4, D przestaje płynąć
prąd. Tym samym tran−
zystor TB przestaje prze−
wodzić, wyłączając ró−
wnież tranzystor TA.
Gdyby
ograniczenie
prądowe miało włączać
się już przy stosunkowo
małej wartości prądu,
między kolektorem TB i
bazą TA należy umieścić
dodatkowy rezystor zmniejszający
prąd bazy TA. Wartości rezystorów
tego układu należy dobrać samo−
dzielnie w zależności od wymagane−
go prądu bazy TA i wzmocnienia
tranzystora TB. Przy takim indywi−
dualnym dobraniu elementów układ
będzie zabezpieczał tranzystor nie
tylko w przypadku “czystego” zwar−
cia, ale także przy wzroście prądu
kolektora ponad ustalona wartość.
W
W
rubryce “Genialne schematy, czyli
co by było, gdyby...” przedstawia−
my schematy nadesłane przez naszych
Czytelników. Mogą to być własne bardziej
lub mniej genialne pomysły, albo też sche−
maty zaczerpnięte z literatury. W tym dru−
gim przypadku chodzi o przypomnienie i za−
prezentowanie schematów, godnych zain−
teresowania albo ze względu na praktyczną
przydatność, albo na oryginalne rozwiąza−
nia układowe.
W odróżnieniu od innych działów
EdW, tu nie są potrzebne działające mo−
dele. Wystarczy porządny schemat z
wartościami elementów (tub dodatkowo
wykaz elementów), ewentualnie krótki
opis działania.
Prosimy o nadsyłanie do tej rubryki
wszelkich schematów, waszym zdaniem
godnych szerszej prezentacji. Na kopercie
dopiszcie “Genialne schematy”.
Rys. 1 Wyjście typu otwarty kolektor
Rys. 2 Sposoby zabezpieczenia wyjścia
WYJŚCIE TYPU OTWARTY KOLEKTOR
ODPORNE NA ZWARCIE
WYJŚCIE TYPU OTWARTY KOLEKTOR
ODPORNE NA ZWARCIE
