Warum verwenden alle Transistor-Latch-Schaltungen (die ich gesehen habe) zwei Transistoren?

Ich möchte einen Transistor-Latch bauen, um ein Relais zu steuern. Ich mag es nicht zu löten, also ein paar Komponenten wie möglich, besonders diese lästigen Transistoren.

Ich sehe mich online in verschiedenen Transistor-Latches um und sehe ähnliche Dinge:

http://homemadecircuitsandschematics.blogspot.com.au/2011/12/simple-and-useful-transistor-latch.html

Ich habe Schwierigkeiten, das Design zu verstehen.

Warum nicht einfach einen einzelnen Transistor haben und einen Teil des Ausgangs des Transistors in seine Basis zurückführen?

EG: Bitte ignorieren Sie die Werte, sie sind Standardwerte.

Um genau zu sein, möchte ich einen BC547 / 8 verwenden, und ich verzichte auf viele Komponenten dieses Diagramms.

Warum funktioniert das nicht? Gibt es eine elegante Lösung, die nur einen Transistor und Passive verwendet?

Danke, Tom

Die Basis-Emitter-Spannung ist mit 0,6 V ziemlich stabil. Sie fügen dem Widerstand keine Rückkopplung hinzu.

Sie haben tatsächlich einen Emitterfolger oder einen gemeinsamen Kollektor gebaut. Die Haupteigenschaft dieser Schaltung ist, dass der Emitter so ziemlich die gleiche Spannung wie die Basisspannung hat.

Wenn Sie auf das nicht ideale Verhalten des Transistors hinweisen, ist selbst die geringfügige Änderung der BE-Spannung nutzlos, da ein Emitterfolger eine Verstärkung von weniger als 1 hat und tatsächlich geringfügig gedämpft wird. Anstatt also Feedback hinzuzufügen, fügen Sie dem Eingang nur eine zusätzliche Last hinzu.

Wenn Sie zwei Transistoren für einen Latch verwenden, fügen Sie der Schaltung tatsächlich eine Verstärkung hinzu und Sie fügen eine positive Rückkopplung hinzu.

Die Schaltung im Bild verwendet nicht den Emitterfolger, sondern zwei gemeinsame Emitter, die tatsächlich eine erhebliche Spannung und Stromverstärkung aufweisen.

Angenommen, der Eingang ist niedrig und das Relais ist nicht aktiviert. Da kein Strom durch das Relais fließt, ist R3 ziemlich geerdet. Wenn Sie anfangen, den Eingangstrigger langsam nach oben zu ziehen, beginnt der Transistor ganz links bei einer Eingangsspannung von etwa 0,7 V zu leiten, wodurch die T2-Basis heruntergezogen wird. T2 beginnt zu leiten und verursacht einen immer größeren Strom durch das Relais. Aufgrund des relativ hohen Stroms durch das Relais wird R3 auf eine höhere Spannung hochgezogen und der Eingang wird dadurch noch weiter hochgezogen. Aufgrund der daraus resultierenden höheren Eingangsspannung leitet T1 noch mehr, zieht die T2-Basis noch stärker nach unten, verursacht mehr Strom durch das Relais und schwingt schließlich die Relaisspannung bis zur Stromversorgungsschiene.

Bild gefunden auf Homemade Circuit Disigns nur für Sie

Die analog ausgerichteten Antworten sind korrekt, aber es gibt auch eine digitale Sichtweise. Die Schaltung, mit der Sie verbunden sind, besteht im Wesentlichen aus zwei Wechselrichtern, die in einer Schleife verbunden sind, ähnlich wie bei einer SRAM-Zelle. Hier ist eine vereinfachte Version, um dies klarer zu machen:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Homemade Circuit Designs fügte einige Widerstände zur Strombegrenzung und einen Kondensator zur Rauschfilterung hinzu, aber das Obige ist im Grunde das, was vor sich geht. Eine andere Möglichkeit, Ihre Frage zu beantworten, besteht darin, zu sagen, dass Transistoren bei Verstärkung invertieren und Sie zwei Wechselrichter benötigen, um einen stabilen Zustand zu speichern. Durch Hinzufügen einer Rückkopplung zu einem einzelnen Transistor wird der Ausgang entweder oszilliert oder gedämpft, und keiner von beiden macht das, was Sie wollen.

Damit sich eine Schaltung als DC-stabiler Latch verhält, muss eine Rückkopplungsschleife mit einer positiven Verstärkung bei DC vorhanden sein, die größer als eins ist. Während Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren in einer Vielzahl von Anordnungen mit Widerständen kombiniert werden können, weisen alle eine Verstärkung auf, die entweder negativ oder kleiner als eins ist; Folglich kann keine Anordnung, die aus einem einzelnen BJT oder FET plus einer beliebigen Anzahl idealer Widerstände besteht, als Zwischenspeicher verwendet werden, zumindest wenn keine interessanten parasitären Effekte im Transistor vorliegen (z. B. eine Schaltung, die leitet, wenn der Transistor warm ist, aber nicht Wenn es kalt ist, kann es sich wie ein "Latch" verhalten, wenn das Einschalten des Transistors dazu führt, dass er sich ausreichend erwärmt, um leitfähig zu werden, und wenn eine solche Leitung ausreicht, um ihn auf dieser Temperatur zu halten.

Das Hinzufügen bestimmter Arten nichtlinearer Komponenten kann es ermöglichen, mit nur einem einzigen Transistor eine Gleichstromschleifenverstärkung von mehr als eins zu erreichen, und das Hinzufügen von Kondensatoren und / oder Induktivitäten kann es ermöglichen, eine Schaltung zu entwerfen, deren Verstärkung bei einer bestimmten Frequenz würde größer als eins sein, wenn es mit dieser Frequenz schwingt, und kleiner als eins, wenn es nicht schwingt. Eine solche Schaltung könnte als eine Art Einzeltransistor- "Latch" verwendet werden, wobei das Vorhandensein oder Fehlen einer Schwingung als Mittel zum Speichern von Daten verwendet wird. In der Tat könnte man theoretisch eine Schaltung entwerfen, die eine beliebige Datenmenge unter Verwendung eines Transistors plus einer Kombination von Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten speichern könnte, die eine Anzahl unterschiedlicher Schwingungsmoden unterstützen könnten. Die Anzahl der zusätzlichen Komponenten, die erforderlich wären, um über zwei Zustände hinauszugehen, ist jedoch