Stromen bij digitale signalen

Presentatie over: "Stromen bij digitale signalen"— Transcript van de presentatie:

1 Stromen bij digitale signalen
Friesland College opleiding MKO-E Stromen bij digitale signalen Instructieprogramma Behoort bij OPEN LEERTAAK OT 4.3.1 Klik op deze toets

2 Menu 1 Wat zit er in een IC? 2 Stromen in en uit 3 De FAN-OUT
- Voer de onderstaande onderdelen één voor één uit. - Onthoud, als je stopt, waar je bent gebleven. Voer in geval van twijfel een onderdeel meerdere malen uit. - Vooral onderdeel 4 bevat aanwijzingen voor het uitwerken van de projecttaak. 1 Wat zit er in een IC? 2 Stromen in en uit 3 De FAN-OUT Andere belastingen 4 Stoppen

3 Wat zit er in een IC? In een digitaal IC zitten transistoren (TTL logic) of FETs (HCT logic). Wat er precies in zit is niet belangrijk. Maar hoe de ingangen en uitgangen werken is wel van belang! Dit heeft n.l. te maken met de manier waarop we IC’s aansluiten. Het bovenstaande plaatje komt uit de datasheet van de 74HCT00. (

4 Wat zit er in een IC? De ingangen van alle HCT IC’s kunnen we voorstellen als diodes in sper. Als de ingang 1(Uin = 5V = Vcc) is of 0 (Uin=0V = GND), de dioden geleiden nooit. De weerstand van de dioden is dan zeer hoog! Door een ingang van een HCT IC loopt altijd een hele kleine stroom!

5 Eén van beide spert en de andere geleidt.
Wat zit er in een IC? De uitgang van dit IC wordt gemaakt door 2 FETs. Dit zijn een soort transistoren. De FETs worden altijd zo aangestuurd dat ze of sperren of geheel geleiden. Eén van beide spert en de andere geleidt.

6 Wat zit er in een IC? + 5V Vcc T1 Ra input output Rb T2 0V Gnd
In de rest van dit instructieprogramma gaan we het IN en OUT schema vervangen door de groene afbeelding. Nogmaals: er zit meer in het IC. Dit is alleen een weergave van de ingangs- en uitgangsschakelingen

7 Dit is het laatste scherm van dit onderdeel.
Wat zit er in een IC? + 5V Vcc T1 Ra input output Rb T2 0V Gnd Dit is het laatste scherm van dit onderdeel. Je kan terug naar het menu (huisje) of verder met het volgende onderdeel: Stromen IN en OUT.

8 Stromen IN en OUT We gaan uit van het vervangingsschema van
Vcc We gaan uit van het vervangingsschema van de in- en uitgang. Het is toepasbaar op alle logische families HCT, TTL, LS, S, F, etc. T1 Ra input output Rb T2 0V Gnd

9 Stromen IN en OUT De ingang (input) 10kW Vcc + 5V T1 Ra input output
Rb T2 0V Gnd We kunnen op de ingang een 1 plaatsen door deze te verbinden met de 5Volts voedingsspanning Vcc. Eventueel kan dat via een weerstand van b.v. 10 kW. Daar de ingangsweerstand hoger is dan een megaohm is de spanning op de ingang bijna 5V. Een logische 1 dus.

10 In deze situatie gaat er een kleine stroom lopen
Stromen IN en OUT De ingang (input) Vcc + 5V 10kW T1 Ra input output Rb T2 0V Gnd In deze situatie gaat er een kleine stroom lopen volgens de gele pijl. Van de + van de voeding (Vcc), via de weerstand van 10k via de ingang via Rb naar de - van de voeding (GND).

11 Stromen IN en OUT IIH De ingang (input) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb
De ingang is logisch 1. In datasheets noemen ze dat meestal H van high. De stroom die door de ingang loopt als deze 1 is noemen we IIH 0V Gnd

12 Stromen IN en OUT IIH IIH De ingang (input) I is stroom Input
Vcc + 5V T1 Ra input output IIH Rb T2 IIH I is stroom 0V Gnd Input Input is high = 1

13 De groote van IIH wordt hoofdzakelijk bepaald door de waarde van Rb.
Stromen IN en OUT De ingang (input) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb T2 IIH 0V Gnd De groote van IIH wordt hoofdzakelijk bepaald door de waarde van Rb.

14 Stromen IN en OUT IIH De ingang (input) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb
Gnd Bij de HCT logic serie is IIH zeer klein;enkele nA’s. Maar bij de TTL IC’s is de waarde van IIH ongeveer 40 mA De groote van IIH wordt hoofdzakelijk bepaald door de waarde van Rb.

15 Stromen IN en OUT De ingang (input) 1 kW Vcc + 5V T1 Ra input output
Rb T2 1 kW 0V Gnd We kunnen op de ingang een 0 plaatsen door deze te verbinden met de 0 (- pool) van de voedingsspanning (GND). Eventueel kan dat via een weerstand. Daar de ingangsweerstand Ra vrij hoog is, is de spanning op de ingang bijna 0V. Een logische 0 dus. Bij TTL IC’s mag de weerstand echter niet te hoog zijn. Neem b.v. 1kW

16 Stromen IN en OUT De ingang (input) 1 kW Vcc + 5V T1 Ra input output
Rb T2 1 kW 0V In deze situatie gaat er een kleine stroom lopen volgens de gele pijl. Van de + van de voeding (Vcc) via Ra en via de weerstand van 1 k.

17 Stromen IN en OUT IIL De ingang (input) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb
De ingang is logisch 0. In datasheets noemen ze dat meestal L van Low. De stroom die door de ingang loopt als deze 0 is noemen we IIL

18 Stromen IN en OUT IIL IIL De ingang (input) I is stroom Input
Vcc + 5V IIL T1 Ra input output IIL Rb T2 I is stroom 0V Input Input is low = 0

19 De groote van IIL wordt hoofdzakelijk bepaald door de waarde van Ra.
Stromen IN en OUT De ingang (input) Vcc + 5V IIL T1 Ra input output Rb T2 0V De groote van IIL wordt hoofdzakelijk bepaald door de waarde van Ra.

20 Stromen IN en OUT IIL De ingang (input) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb
Bij de HCT logic serie is IIL zeer klein; enkele nA. Maar bij de TTL familie is de waarde van IIL ongeveer 1,6 mA De groote van IILwordt hoofdzakelijk bepaald door de waarde van Ra.

21 Nu gaan we de uitgang bekijken
Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb T2 0V Nu gaan we de uitgang bekijken

22 De uitgang van een digitaal IC bezit meestal 2 transistoren of FETs.
Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb T2 0V De uitgang van een digitaal IC bezit meestal 2 transistoren of FETs. Hier T1 en T2.

23 Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb
We noemen zo’n uitgang een TOTEMPAAL uitgang De uitgang van een digitaal IC bezit meestal 2 transistoren of FETs. Hier T1 en T2.

24 Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V Vcc + 5V T1 Ra input
Rb T2 input output Rb T2 0V 0V De transistoren werken als schakelaars. We kunnen ons de uitgang voorstellen zoals de rechter figuur weergeeft.

25 De uitgang wordt logisch 1 (5V) als T1 geleidt en T2 spert.
Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb T2 V 5V 0V De uitgang wordt logisch 1 (5V) als T1 geleidt en T2 spert.

26 Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb
belasting 0V De stroom die de transistor T1 maximaal mag leveren noemen we IOH De stroom die werkelijk gaat lopen wordt bepaald door de belasting.

27 Stromen IN en OUT IOH De uitgang (output) IOH max I is stroom Output
Vcc + 5V IOH T1 Ra input output IOH max I is stroom Rb T2 belasting Output 0V Output is high = 1 De stroom die de transistor T1 maximaal mag leveren noemen we IOH De stroom die werkelijk gaat lopen wordt bepaald door de belasting. Daarom spreken we meestal van IOH max

28 De uitgang wordt logisch 0 (0V) als T2 geleidt en T1 spert.
Stromen IN en OUT De uitgang (output) Vcc + 5V T1 Ra input output Rb T2 V 0V 0V De uitgang wordt logisch 0 (0V) als T2 geleidt en T1 spert.

29 Stromen IN en OUT De uitgang (output) IOL max Vcc + 5V belasting T1 Ra
input output Rb T2 0V De stroom die maximaale door transistor T2 mag lopen noemen we IOL De stroom die werkelijk gaat lopen wordt bepaald door de belasting.

30 Stromen IN en OUT IOL De uitgang (output) IOL max I is stroom Output
Vcc + 5V IOL max IOL belasting T1 Ra input output I is stroom Rb T2 Output 0V Output is low = 0 De stroom die de transistor T2 maximaal mag leveren noemen we IOL De stroom die werkelijk gaat lopen wordt bepaald door de belasting. Daarom spreken we meestal van IOL max

31 Let goed op de stroomrichtingen !
Stromen IN en OUT + 5V + 5V Vcc Vcc IOL max OUT = 1 T1 belasting T1 output IOH max output T2 T2 OUT = 0 belasting 0V 0V Let goed op de stroomrichtingen !

32 De maximaal toelaatbare stromen verschillen per logische familie !
Stromen IN en OUT + 5V + 5V Vcc Vcc OUT = 1 T1 belasting T1 output output T2 T2 OUT = 0 belasting 0V 0V 74 Normale TTL logica IOH max = 400 mA IOL max = 16 mA De maximaal toelaatbare stromen verschillen per logische familie !

33 De maximaal toelaatbare stromen verschillen per logische familie !
Stromen IN en OUT + 5V + 5V Vcc Vcc OUT = 1 T1 belasting T1 output output T2 T2 OUT = 0 belasting 0V 0V Low Power Schottky (LS) 74LS IOH max = 400 mA IOL max = 8 mA De maximaal toelaatbare stromen verschillen per logische familie !

34 Dit is het laatste scherm van dit onderdeel.
Stromen IN en OUT Dit is het laatste scherm van dit onderdeel. Je kan terug naar het menu (huisje) of verder met het volgende onderdeel: FAN OUT.

35 FAN OUT In de meeste gevallen wordt het signaal dat door een logische schakeling wordt geleverd aangesloten op de ingangen van een volgend IC.

36 FAN OUT De uitgang van deze poort levert de stroom voor…….
In de meeste gevallen wordt het signaal dat door een logische schakeling wordt geleverd aangesloten op de ingangen van een volgend IC.

37 FAN OUT deze poort en deze poort en deze poort en deze poort
De uitgang van deze poort levert de stroom voor……. en deze poort en deze poort Er zijn 4 ingangen aangesloten op de uitgang In de meeste gevallen wordt het signaal dat door een logische schakeling wordt geleverd aangesloten op de ingangen van een volgend IC.

38 FAN OUT Het maximale aantal ingangen die je mag aansluiten op een uitgang noemen we de FAN OUT

39 FAN OUT Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2 T2 0V 0V
We gaan eerst eens kijken wat er gebeurt als we een digitale ingang aansluiten op een uitgang.

40 FAN OUT LS LS Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2 T2
IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Stel: we hebben te maken met TTL IC’s uit de LS familie. De gegevens van deze familie staan vermeld.

41 FAN OUT LS LS antwoord Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb
IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA antwoord Levert de uitgang een 1, dan gaat er een stroom lopen volgens de gele pijl. Hoe groot is deze stroom?

42 FAN OUT IIH LS LS Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2
Deze stroom wordt bepaald door Rb van de rechter poort en is dus gelijk aan de IIH Oftewel: 20 mA IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Levert de uitgang een 1, dan gaat er een stroom lopen volgens de gele pijl, door T1en door Rb. Hoe groot is deze stroom?

43 FAN OUT IIH LS LS Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2
IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA De transistor T1 mag maximaal een stroom van IOH = 0,4 mA leveren. Er loopt een stroom van 20 mA. Dit kan dus prima!

44 FAN OUT LS LS LS LS LS antwoord in out in in in IOHmax= 0,4 mA
IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Nu gaan we meerder ingangen aansluiten op één uitgang. De uitgang is een logische 1 (H). Hoeveel stroom moet de uitgang leveren? Mag dit? antwoord

45 FAN OUT 1 LS LS LS LS LS in out IIH 4 x IIH in IIH in IIH in IIH
IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA Door elke ingang loopt een stroom IIH. De uitgang moet 4 x 20 = 80 mA leveren IOHmax = 0,4 mA Dit kan dus wel. IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Nu gaan we meerder ingangen aansluiten op één uitgang. Hoeveel stroom moet de uitgang leveren? Mag dit?

46 Hoeveel LS ingangen mogen we maximaal aansluiten op een LS uitgang?
FAN OUT in 1 out LS LS in LS ? IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA antwoord Hoeveel LS ingangen mogen we maximaal aansluiten op een LS uitgang?

47 Hoeveel LS ingangen mogen we maximaal aansluiten op een LS uitgang?
FAN OUT out in 1 LS LS in LS ? Maximaal 20. De uitgang mag maximaal 0,4 mA leveren (=400 mA). Elke ingang neemt een stroom op van 20 mA. We mogen dus 400/ 20 = 20 ingangen aansluiten Let erop: dat wil zeggen in de toestand 1. We moeten nu onderzoeken hoe het zit als de uitgang 0 is. IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Hoeveel LS ingangen mogen we maximaal aansluiten op een LS uitgang?

48 FAN OUT LS LS Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2 T2
IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA De uitgang wordt nu logisch 0. Transistor T2 geleidt en T1 spert. Er gaat een stroom lopen volgens de gele pijl.

49 FAN OUT IIL LS LS Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2
IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Let op: de stroom loopt tegengesteld aan de waarde bij een uitgang die een 1 afgeeft. De stroom wordt bepaald door Ra en is dus gelijk aan de waarde IIL. Hier loopt dus 400mA.

50 FAN OUT IIL LS LS Vcc Vcc + 5V + 5V T1 T1 Ra Ra output input Rb Rb T2
Dit mag best, want door de transistor mag maximaal 8 mA lopen (IOLmax) IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Let op: de stroom loopt tegengesteld aan de waarde bij een uitgang die een 1 afgeeft. De stroom wordt bepaald door Ra en is dus gelijk aan de waarde IIL. Hier loopt dus 400mA.

51 ? FAN OUT LS LS LS antwoord in out in IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA
LS LS in LS ? IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA antwoord Hoeveel LS ingangen mogen we maximaal aansluiten op een LS uitgang als deze een 0 afgeeft?

52 ? FAN OUT LS LS LS max 8 mA 400 mA in out in 400 mA Maximaal 20.
LS out LS in 400 mA LS ? Maximaal 20. De uitgang mag maximaal 8 mA leveren Elke ingang neemt een stroom op van 400 mA (=0,4 mA). We mogen dus 8/ 0,4 = 20 ingangen aansluiten Bij out is 1 kunnen er ook 20 ingangen op een uitgang. We zeggen: de fan out = 20. IOHmax= 0,4 mA IIH = 20 mA IOLmax = 8 mA IIL = 400 mA Hoeveel LS ingangen mogen we maximaal aansluiten op een LS uitgang als deze een 0 afgeeft?

53 ? FAN OUT 74S00 1 74S00 antwoord TTL LS S F IIH 40 mA 20 mA 50 mA
IIL 1,6 mA 0,4 mA 2 mA 0,6 mA IOH 400 mA 400 mA 1 mA 1 mA 74S00 IOL 16 mA 8 mA 20 mA 20 mA In de bovenstaande tabel staan de stroomwaarden voor een aantal TTL families. Links staat standaard TTL. De uitgang van een 74S00 is hoog (1). Hoeveel 74S00 ingangen mogen we op deze uitgang aansluiten? (Let op: de uitgang is logisch 1!) antwoord

54 ? FAN OUT 74S00 1 74S00 TTL LS S F IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA IIL
IOH 400 mA 400 mA 1 mA 1 mA 74S00 IOL 16 mA 8 mA 20 mA 20 mA In de bovenstaande tabel staan de stroomwaarden voor een aantal TTL families. Links staat standaard TTL. De uitgang van een 74S00 is hoog (1). Hoeveel 74S00 ingangen mogen we op deze uitgang aansluiten? (Let op: de uitgang is logisch 1!) Elke ingang neemt een stroom van 50 mA (IIH). De uitgang mag maximaal 1 mA leveren (IOH) Er mogen 1000 / 50 = 20 ingangen op een uitgang (bij een 1).

55 ? FAN OUT 74S00 74S00 antwoord TTL LS S F IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA
IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA IIL 1,6 mA 0,4 mA 2 mA 0,6 mA IOH 400 mA 400 mA 1 mA 1 mA 74S00 IOL 16 mA 8 mA 20 mA 20 mA Nu dezelfde vraag maar dan voor een logische 0. Hoeveel ingangen van het S type mogen we aansluiten? antwoord

56 ? FAN OUT 74S00 74S00 TTL LS S F IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA IIL
IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA IIL 1,6 mA 0,4 mA 2 mA 0,6 mA IOH 400 mA 400 mA 1 mA 1 mA 74S00 IOL 16 mA 8 mA 20 mA 20 mA Nu dezelfde vraag maar dan voor een logische 0. Hoeveel ingangen van het S type mogen we aansluiten? Elke ingang neemt een stroom van 2 mA (IIL). De uitgang mag maximaal 20 mA leveren (IOL) Er mogen 20 / 2 = 10 ingangen op een uitgang (bij een 0).

57 FAN OUT 74S00 74S00 1 74S00 74S00 Max.20x Max.10x Als de uitgang 1 is mogen we maximaal 20 ingangen aansluiten. Als de uitgang 0 is mogen we maximaal 10 ingangen aansluiten. Daar een uitgang soms 1 en soms 0 is moeten we uitgaan van een maximale belasting met 10 ingangen. We zeggen de FAN OUT is in dit geval 10.

58 ? FAN OUT 74S00 1 7400 antwoord TTL LS S F IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA
IIL 1,6 mA 0,4 mA 2 mA 0,6 mA IOH 400 mA 400 mA 1 mA 1 mA 7400 IOL 16 mA 8 mA 20 mA 20 mA Hoe groot is de FAN OUT als we normale TTL ingangen aansluiten op een S uitgang? antwoord

59 ? FAN OUT 74S00 1 7400 TTL LS S F IIH 40 mA 20 mA 50 mA 20 mA IIL
IOH 400 mA 400 mA 1 mA 1 mA 7400 IOL 16 mA 8 mA 20 mA 20 mA Hoe groot is de FAN OUT als we normale TTL ingangen aansluiten op een S uitgang? Als de uitgang 1 is: Er mogen IOH / IIH = 1mA / 40mA = 25 ingangen worden aangesloten. Als de uitgang 0 is: Er mogen IOL / IIL = 20mA / 400mA = 50 ingangen worden aangesloten. Als we maximaal 25 ingangen aansluiten wordt de stroom nooit te groot. De FAN OUT is dus 25.

60 Dit is het laatste scherm van dit onderdeel.
FAN OUT Dit is het laatste scherm van dit onderdeel. Je kan terug naar het menu (huisje) of verder met het volgende onderdeel: andere belastingen.

61 Andere belastingen 7400 Op een uitgang van een digitaal IC sluiten we
vaak ledjes, lampjes, relais, etc. aan. Afhankelijk van de stroom en de spanning die daarvoor nodig is hebben we een schakelelement nodig. Bijvoorbeeld een transistor.

62 Andere belastingen 7400 antwoord TTL IIH 40 mA
Mogen we op een normale TTL uitgang op deze wijze een LED aansluiten die een stroom van 10 mA opneemt? IIL 1,6 mA IOH 400 mA IOL 16 mA antwoord

63 Andere belastingen 7400 TTL IIH 40 mA
Mogen we op een normale TTL uitgang op deze wijze een LED aansluiten die een stroom van 10 mA opneemt? IIL 1,6 mA IOH 400 mA IOL 16 mA Nee! De LED brandt als de uitgang hoog (5V) is. Er mag dan maximaal 400 mA lopen. 10 mA is dan véél te véél.

64 Andere belastingen 7400 antwoord Vcc (+5V) TTL
En zo. Mag dit wel? De LED neemt een stroom op van 10 mA IIH 40 mA IIL 1,6 mA IOH 400 mA IOL 16 mA antwoord

65 Andere belastingen 7400 Vcc (+5V) TTL
En zo. Mag dit wel? De LED neemt een stroom op van 10 mA IIH 40 mA IIL 1,6 mA IOH 400 mA Ja, dit mag wel! De LED brandt als de uitgang laag (0V) is. Er mag dan maximaal 16 mA lopen. 10 mA kan! IOL 16 mA

66 Andere belastingen 7400 antwoord Vcc (+5V) TTL
De LED neemt een stroom op van 10 mA IIH 40 mA IIL 1,6 mA Over de LED staat een spanning van 2V. Bereken de waarde van de weerstand. IOH 400 mA IOL 16 mA antwoord

67 Andere belastingen 7400 Vcc (+5V) 3V 2V 0V TTL
De LED neemt een stroom op van 10 mA IIH 40 mA IIL 1,6 mA Over de LED staat een spanning van 2V. Bereken de waarde van de weerstand. IOH 400 mA IOL 16 mA Over de weerstand staat een spanning van = 3 V. Er loopt een stroom van 10 mA. De weerstand moet dan 3V / 10mA = 300W zijn We kiezen praktisch 270 of 330.

68 Andere belastingen 7400 Relais 12V- 50mA TTL IIH 40 mA
Nu willen we een relais aansluiten van 12V. Er loopt door het relais een stroom van 50 mA. De stroom die maximaal door de uitgang mag lopen is 16mA. We kunnen dit relais dus niet zondermeer aansluiten. IIL 1,6 mA IOH 400 mA IOL 16 mA

69 Andere belastingen 7400 +12V Relais 12V- 50mA +5V Rb GND Ib TTL IIH
Met een transistor kunnen we dit probleem oplossen. Als de uitgang 1 is, gaat er een stroom lopen door Rb, door de basis en de emitter van de transistor naar de GND. Voor de transistor is dit Ib. IIL 1,6 mA IOH 400 mA IOL 16 mA

70 Andere belastingen 7400 antwoord +12V Relais 12V- 50mA Ic +5V Rb GND
Ib TTL Als gevolg hiervan gaat er een collectorstroom lopen die het relais laat werken. IIH 40 mA IIL 1,6 mA De hFE van de transistor is 250. Hoe groot moet de basisstroom Ib zijn voor een collectorstroom van 50 mA? IOH 400 mA IOL 16 mA antwoord

71 Andere belastingen 7400 +12V Relais 12V- 50mA Ic +5V Rb GND Ib TTL
Als gevolg hiervan gaat er een collectorstroom lopen die het relais laat werken. IIH 40 mA IIL 1,6 mA De hFE van de transistor is 250. Hoe groot moet de basisstroom Ib zijn voor een collectorstroom van 50 mA? IOH 400 mA IOL 16 mA We weten dat hFE = Ic / Ib. Hier moet de Ic 50 mA zijn. Ib moet dan Ic / 250 = 50 / 250 = 0,2 mA zijn. (=200mA) Dit is veel lager dan 400 mA: Het mag.

72 Andere belastingen 7400 antwoord +12V Relais 12V- 50mA Ic Rb +5V GND
Ib Ib moet 0,2 mA zijn om de transistor volledig te laten geleiden. We kiezen in de praktijk Ib meestal 20% groter om daar zeker van te zijn. Hier dus 0,24 mA. Hoe groot moet Rb nu zijn? antwoord

73 Andere belastingen 7400 +12V Relais 12V- 50mA Ic Rb +5V GND Ib
Ib moet 0,2 mA zijn om de transistor volledig te laten geleiden. We kiezen in de praktijk Ib meestal 20% groter om daar zeker van te zijn. Hier dus 0,24 mA. Hoe groot moet Rb nu zijn? Over de weerstand staat een spanning van 5 - Ube = 5 - 0,7 = 4,3 V Door de weerstand moet een stroom lopen van 0,24 mA. We hebben een weerstand Rb nodig van 4,3V / 0,24 mA = 18 kW

74 Andere belastingen 7400 +12V Relais 12V- 250mA TTL IIH 40 mA Ic IIL
Rb IOH 400 mA IOL 16 mA GND Ib Stel dat we nu een groter relais van b.v. 12V mA willen gebruiken. Als de hFE weer 250 is, moet de basisstroom nu 1mA zijn. Dit mag niet omdat IOHmax 0,4 mA is.

75 Andere belastingen 7400 +12V Relais 12V- 250mA TTL IIH 40 mA IIL
Rb IOH 400 mA IOL 16 mA GND Een mogelijke oplossing is het gebruik van een transistor met een zeer hoge hFE waarde. Normale transistoren hebben een hFE die niet onbeperkt hoog kan worden gemaakt. In dit geval is het gebruik van een darlingtonschakeling een oplossing. Binnenkort leer je tijdens een theorieblok meer over deze schakeling.

76 FAN OUT Terug naar menu Dit is het laatste scherm van dit programma.
Klik op de onderstaande toets. Terug naar menu