Зачем нужно 2 резистора при подключении транзистора в качестве переключателя

Резистор R2 служит для приведения напряжения на базе в известное состояние. По сути, когда вы отключаете любой источник тока, который у вас есть на другой стороне R1, вся линия переходит в неизвестное состояние. Он может уловить некоторые паразитные помехи, которые могут повлиять на работу транзистора или устройства на другой стороне, или может потребоваться некоторое время, чтобы напряжение упало только на базе транзистора. Также обратите внимание, что источник тока, проходящего через резистор R1, может протекать, что может повлиять на работу транзистора.

С R2, который в конфигурации называется подтягивающим резистором, мы уверены, что любое избыточное напряжение, которое может быть в ветви, содержащей R1, будет безопасно передано в землю.

Возможны две причины:

1. Как уже говорили другие, R2 действует как раскрывающийся список в случае, когда левый конец R1 остается плавающим. Это полезно, когда какой-либо управляющий R1 может перейти в высокое сопротивление.

2. Как делитель напряжения. Напряжение BE кремниевого биполярного транзистора во включенном состоянии составляет около 500-750 мВ. В некоторых случаях вам может понадобиться более высокий порог управляющего напряжения для включения транзистора. Например, если R1 и R2 равны, то транзистор начнет открываться при удвоенном напряжении, которое было бы без R2.

В дополнение к причинам, упомянутым Олином, есть еще одна: резистор R2 обеспечивает быстрое выключение транзистора.

Предположим, у вас есть источник, который является не переключателем, а схемой TTL, такой как 74LS04. Схемы TTL (по крайней мере, TI SN74LS04) имеют минимальное выходное высокое напряжение 2,4 В и максимальное низкое выходное напряжение 0,4 В. И предположим, что R1 составляет 1 кОм, а падение Vbe во включенном состоянии составляет около 0,6 В.

Это дает вам ток 1,8 мА (= (2,4 В-0,6 В) / 1 кОм) для включения транзистора, но только -0,2 мА для выключения транзистора. Биполярные транзисторы имеют паразитную емкость, которую необходимо заряжать/разряжать (не совсем то же поведение, что и у полевых МОП-транзисторов).

Теперь установите R2 = 1K: это вытягивает 0,6 мА из транзистора Vbe = 0,6 В, что дает ток включения 1,2 мА и ток выключения -0,8 мА, поэтому поведение выключения будет быстрее.

Очевидная причина этого заключается в том, что он служит в качестве подтягивающего резистора, чтобы убедиться, что база удерживается на низком уровне (когда через R1 нет определенного сигнала), чтобы избежать ложного переключения. Если для этого есть какая-то другая причина, она не бросается мне в глаза.

Как и (и частично) то, что говорят другие, транзистор создает ток утечки база-эмиттер. Когда цепь R1 разомкнута, а резистор R2 опущен, база плавает, а ток утечки создает напряжение на переходе BE, которое может включить транзистор. R2 обеспечивает путь для этого тока. Поскольку ток мал, R2 может быть большим, а используемое фактическое значение обычно намного меньше, чем необходимо. Пока R2 рассеивает мало энергии по сравнению с энергией в R1, наличие сопротивления R2 в диапазоне от 10 до 100 кОм не причинит вреда.