Утечка транзистора PNP

У меня проблема со схемой, которая должна быть простой, но вызвала у меня некоторые неприятные проблемы.

Краткое содержание:

Мне нужен переключатель, который замыкается при выключении питания и размыкается при включении питания. Мое решение не работает, и я чувствую себя глупо.

Желаемый эффект:

  • Когда питание включено, QNP должен действовать как разомкнутый переключатель. В состоянии нулевого входа напряжение коллектора и эмиттера должно быть (почти) нулевым. Сигнал ШИМ 12 В на стороне коллектора или эмиттера не должен влиять на другую сторону.

  • Когда питание отключено, QNP должен действовать как замкнутый переключатель. ШИМ 12 В должен проходить со стороны эмиттера на сторону коллектора с минимальным падением напряжения.

Мои проблемы:

Я решил использовать биполярный транзистор PNP, а именно MMBT3906, который работал во всех моих симуляциях с помощью CircuitLab и Circuit Simulator.

Но как только я получил свою схему, я обнаружил странную проблему, когда я измерял некоторое напряжение (1,2 В) на эмиттере транзистора PNP, хотя он должен был быть выключен (база на 12 В). Похоже, что напряжение «просачивается» от базы к эмиттеру.

Я попробовал с пустой платой, используя только компоненты для этой схемы, и проблема осталась. Пробовал менять транзистор несколько раз. Я пытался использовать PMOS BSS84P с похожими проблемами.

Скриншот из CircuitLab Simulation

Варианты использования можно увидеть здесь: https://www.circuitlab.com/circuit/mgt5u8/qnprequirementcircuits/

У меня есть еще много симуляций, которые я могу опубликовать, если хотите.

Заранее спасибо за вашу помощь.

Ваша схема неверна; почему эмиттер и коллектор заземлены?
Когда питание включено, правильно ли вы обеспечиваете напряжение постоянного тока, где на вашей опубликованной диаграмме показано заземление, подключенное к RaT1-2? Когда питание отключено, вы на самом деле закорачиваете этот узел на землю или просто отключаете его или отключаете источник питания, который там подключен? Что это за снабжение?
Извините за путаницу. RaT1-2 и RaT1-3 означают нагрузку на эмиттер и коллектор. Вы можете взглянуть на ссылку CircuitLab для различных сценариев. Когда питание отключено, SW12 разомкнут, и РПД-1-2 должен работать как пусковой.

Ответы (3)

Страница 2 этого описания рассказывает историю.

введите описание изображения здесь

При абсолютных максимальных номиналах указано, что максимальное обратное напряжение базы и эмиттера равно 5В. Вы превзошли это, используя 12 В, и хотя область база-эмиттер, вероятно, все еще не повреждена (из-за резисторов 100 кОм в вашей конструкции), вы не можете ожидать, что ток утечки будет незначительным.

Не ожидайте, что имитационные модели превзойдут (или даже приблизится) к реальным проблемам из-за абсолютных максимальных рейтингов — модели ожидают, что вы будете подчиняться элементарным принципам, и это один из них.

Попробуйте управляющий сигнал 5В.

Кроме того, когда питание отключено, вы не сможете проводить большой сигнал от эмиттера к коллектору, потому что вы полагаетесь на то, что переход база-эмиттер будет смещен в прямом направлении, а для этого требуется не менее +0,7 вольт на эмиттере.

Только начал писать в принципе одно и то же. Нет смысла сейчас, но я дам вам рисунок, который я сделал.
Транзистор PNP; -0,7В
@ilkhd да, это так, и вы смещаете область базы эмиттера в обратном направлении - в спецификации говорится (любезно предоставлено @thephoton), предел перехода - это когда напряжение эмиттера на 5 В ниже базового напряжения (отсюда и отрицательный знак). У вас потенциально есть эмиттер на 12 В ниже базы!
Это был очень поучительный ответ, спасибо. Первоначально я использовал P-MOSFET, но у него были некоторые другие проблемы, и я, должно быть, слишком быстро просмотрел техническое описание транзистора после того, как моделирование показало мне, что он должен работать. Есть ли у вас какие-либо предложения о том, как решить проблему?
@Johis рассматривает возможность использования P-канального JFET - в основном он естественным образом проводит от истока к стоку, когда напряжение затвора = напряжению истока. Чтобы отключить его, вы берете напряжение затвора выше, чем источник. Следующая статья полезна: Learningaboutelectronics.com/Articles/P-channel-JFET также обратите внимание, что эти типы устройств используются во многих качественных аналоговых вентилях (что в основном то, что вы пытаетесь построить) - ответ Спехро намекает на эти но 4066 использует МОП-транзисторы, которые не так хороши.
Спасибо, я обязательно прочитаю JFET (в настоящее время ничего о них не знаю). Я полагаю, простое деление напряжения на 1/3 на затворе транзистора не сработает?
Вы можете попробовать, но мои деньги на p-канале JFET.
Хорошо, я попытался понять P JFET, но скажите мне, если я что-то упустил. Они включены, за исключением случаев, когда напряжение VGS составляет +4 В или выше. Это не сработает для меня, так как у меня есть случаи, когда QNP должен быть выключен, но у меня есть сигнал +12 В на источнике. Поскольку на моей плате нет ничего выше +12 В, я не могу отключить JFET. У меня есть ссылка в моем исходном вопросе со всеми моими вариантами использования. Правильно ли я понимаю ваш ответ, что исходное решение должно работать, пока я питаю базу от 5 В?
ОК, я понимаю, что вы имеете в виду, но, возможно, с источником, подключенным к 0 В, и стоком, где находится ваш эмиттер PNP, это может сработать.
Ну, так как у меня другой случай, когда на Сливе есть сигнал 12В (который не должен идти на исток в выключенном состоянии), я думаю, что это тоже не сработает.
Вы пробовали смоделировать это - возможно, получите LTSpice (это бесплатно)
Да, я моделировал в основном в CircuitLab и использовал Circuit Simulator для визуализации. Я посмотрю на LTSpice завтра. Как вы думаете, можно ли вместо этого использовать оригинальный транзистор с питанием 5 В? Спасибо.
Я начинаю думать, что сигнал, которым вы хотите управлять, слишком велик для простого транзистора. Возможно, нормально замкнутое реле подойдет больше.
Спасибо за совет. У меня нет опыта работы с SSR на печатной плате. Как вы думаете, это сработает: docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0cce/…
У него невероятно низкая емкость утечки, и это заставляет меня в этом сомневаться. Почти каждый SSR, на который я когда-либо смотрел, имеет ~ 1 нФ, и это будет проводить края прямоугольной волны через «выключенный» контакт.

Когда я смотрю на таблицу данных для 2N3906 производства Fairchild ( https://www.fairchildsemi.com/datasheets/2N/2N3906.pdf ), я вижу на странице 3, что он имеет напряжение пробоя эмиттер-база -5,0 В. .
Итак, если ваш переключатель SW12 замкнут, вы подаете 12 В на базу вашего 2N3906.
Его эмиттер подключен к земле через RaT1-2, так что вы эффективно подаете -12 В на переход база-эмиттер 2N3906, что намного превышает указанный в техническом описании предел пробоя -5 В.
Так что же происходит?
Как вы видите, переход база-эмиттер «пробивается» и начинает проводить — так что вы видите напряжение на эмиттере, поскольку теперь через него протекает ток.
Вы измеряете 1,2 В на эмиттере, поэтому я предполагаю, что такое же падение напряжения на RQNP-1-2.
Так что на самом деле ваш переход 2N3906 выходит из строя примерно при 9,6 В (12 - 1,2 - 1,2).

О, лол - 3 ответа, говорящих об одном и том же, были опубликованы с интервалом в несколько минут друг от друга :P
Последний пришел первым вышел!
Думаю, мне лучше проголосовать за них всех :)
Спасибо, такую ​​очевидную вещь я проглядел. Любые предложения о том, как достичь того, что я хочу?

Это ожидаемо.

Редактировать: это не утечка - вы ломаете соединение EB в обратном порядке, превышая напряжение пробоя (обычно номинальное 5 В с фактическим пробоя 6 ~ 9 В). P-канальный МОП-транзистор может дать вам то, что вы хотите, поскольку затвор изолирован. Существуют также (несколько редкие) «симметричные» транзисторы, которые имеют равные напряжения пробоя EB и CE (в прежние времена они использовались для изготовления аналоговых переключателей, но теперь их заменили в основном передающие затворы MOSFET). Есть также некоторые (несколько редкие) транзисторы, такие как 2SA1252 , которые имеют гарантированное напряжение пробоя Vebo > 12 В.

Похоже, вам нужна функция аналогового переключателя. Вы можете использовать 1/4 микросхемы CD4066 , которая будет работать так, как вы хотите (за исключением инвертированного управляющего входа — вы можете использовать еще 1/4 микросхемы с резистором в качестве инвертора).

Как именно? База при нулевом потенциале (+12); оба перехода смещены в обратном направлении.
@ilkhd См. редактирование выше. Обратный пробой база-эмиттер обычно меньше 12В на несколько вольт.
Своевременное редактирование мне кажется LOL
@Andyaka Ну, вы можете смеяться, и вслух, сэр.
@Andyaka Теперь я выгляжу как придурок
@ilkhd Я не думаю, что ты плохо выглядишь, но если хочешь, можешь удалить свой предыдущий комментарий... (наведите указатель мыши на свой комментарий и нажмите появившийся «x»)
@ilkhd Ваш комментарий был правильным и полезным.
Спасибо. PMOSFET не сработал, потому что сигнал 12 В на источнике ведет к стоку, даже когда на затворе 12 В. Предпочтительно мне нужно что-то, что занимает как можно меньше места, так как у меня ограниченное пространство на моей печатной плате, и переключатель кажется немного излишним (и также использует MOSFET). Любые другие предложения?
Утечка транзистора PNP
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v