Почему часто используют два транзистора вместо одного?

Многие схемы с транзисторами, которые я видел, используют два транзистора, соединенных вместе, а не один транзистор. Дело в точке:

Усилитель сигнала 3,3 В -> 5 В

Эта схема предназначена для того, чтобы устройство с UART 3,3 В могло обмениваться данными с микроконтроллером 5 В.

Я так понимаю, что при выключенном Q2 TX_TTL будет высоким, а при включенном Q2 TX_TTL будет низким. Мой вопрос: почему бы не подключить UART_TXD напрямую к базе Q2 вместо использования Q1 для управления базовым напряжением Q2?

Использование одного транзистора инвертирует сигнал. Два транзистора инвертируют его обратно.
двойной транзистор не нужен при использовании PNP, так как не происходит сдвига логического уровня

Ответы (2)

То, что у вас есть, это двухкаскадный усилитель — два последовательных усилителя. В такой конфигурации схемы коэффициенты усиления обоих усилителей многократно увеличиваются. Поскольку в вашем примере каждый этап имеет отрицательное усиление, общее усиление снова положительное.

Допустим, Q1 и R2 имеют усиление по напряжению -10, а Q2 вместе с R3 также создают усиление -10. Тогда общее усиление равно 100, что положительно и намного больше, чем усиление одного каскада.

В вашем примере это означает следующее: если UART_TXD становится высоким, TX_TTL также становится высоким. Если вы опустите Q1 и напрямую запитаете Q2 с помощью UART_TXD, то TX_TTL станет низким, когда UART_TXD будет высоким.

согласен - в приведенном примере цифровой схемы усиление не важно, важна только инверсия сигнала. Вот что говорит последний абзац моего ответа. Тем не менее, вопрос задается в общем виде, без ограничения цифровым доменом. В аналоговой схеме вы делаете каскадные каскады, чтобы увеличить усиление слабого сигнала .
Более высокий коэффициент усиления в цифровом выходном каскаде будет означать более быстрые переходы, более прямоугольные фронты сигналов, верно? Один транзистор будет «медленнее». Может быть, это имеет значение только в том случае, если усиление настолько низкое, что для полного перехода сигнала от высокого к низкому или к низкому к высокому требуется значительный процент тактового цикла?

Как отмечают другие, основная цель здесь - получить неинвертирующий преобразователь уровня.

Для «дополнительных очков» вы можете использовать схему ниже.
Драйвер должен обеспечивать выходной ток (но не напряжение).
Поскольку Iload_max =~ 5 В/10 кОм = 0,5 мА, большинство источников входного сигнала будут в порядке.

Vin = высокий = 3V3 -> Q1 от
Vout, подтянутый R2 к высокому уровню.

Vin = низкий = земля -> Q1 вкл.
Vout подтягивается к Vin через Q1 CE при
нагрузке I = 5 В/10 кОм и должно быть пропущено входным приводом.

Эта схема имеет особое значение при управлении высоковольтной нагрузкой, например, от микроконтроллера. Vout max определяется номинальным напряжением транзистора Q1.
Входной вывод привода должен быть в состоянии поглотить ток нагрузки.

Это усилитель с "общей базой", "забавно нарисованный".

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Интересно! Есть ли какие-либо преимущества в использовании двухтранзисторного метода (показанного в моем первоначальном вопросе) по сравнению с этой конфигурацией? Мне просто интересно, почему разработчик схемы, на которую я смотрю, решил использовать два транзистора, соединенных вместе, вместо этой конфигурации, для которой требуется только один!
@Nate - Как я уже отмечал, схема с одним транзистором требует, чтобы входной драйвер мог поглотить ток нагрузки. В случае сигналов логического уровня (таких как здесь) это редко является проблемой. В случае силовых нагрузок драйвер обычно не может потреблять достаточный ток. | Другая причина не использовать его в том, что он необычен, и люди не могут видеть, как он работает, и он имеет тенденцию вызывать взрыв мозгов (в некоторых случаях это не занимает много времени), а зомби становятся сварливыми.
Почему часто используют два транзистора вместо одного?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v