LM334 - отличный линейный стабилизатор тока до 10 мА. А если нужно больше и без дополнительных заморочек?
Микросхема LM334 — самый простой в использовании и удивительно точный управляемый линейный стабилизатор малых токов (ниже 10мА). Для стабилизации нужна только сама LM334 + одно управляющее сопротивление. И все, проще не бывает. Но внезапно понадобилось разряжать 2 забавных накопителя энергии токами 10 и 15 мА. И вот незадача: по даташитам 10 мА — это уже верхний край, который использовать можно, но не особо желательно. А 15 мА — так вообще в полтора раза больше и как бы за гранью.
Необходимо получить стабилизированный ток 10мА или 15мА при плавном понижении напряжения 4.4В→2.2В в течение 5-10 минут.
Понятно, что идеальной стабилизации в природе не существует
Меня устроило бы максимальное отклонение от заданного значения не более 5%.
Суть линейной стабилизации тока с использованием МС такого рода весьма незамысловата (в моем понимании):
Красным нарисован канал регулировки.
ТУТ выложил небольшую подборку даташитов. Самое полное объяснялово (как обычно) — от Texas Instruments. А картинку ниже я слепил для понимания основных моментов стабилизации тока (Iset) посредством одного сопротивления (Rset) для LM334
У LM334 ток 10 мА заявлен как верхний предел стабилизации. Я уже использовал LM334/10 мА на 5-секундных импульсах в одной из предыдущих статей (тут). Но в данном случае был необходим контролируемый ток 10 или 15 мА в течение нескольких минут.
Был проверен дрейф тока в течение 5 мин. за счет саморазогрева МС на 6.87, 10.0 и 15.1мА. Вариант 6.87мА взят для сравнения. Хотя наилучшая стабилизация для LM334 — это район 0.01-1мА.
Управляющие сопротивления Rset=9.86, 6.76, 4.48 Ом, уже припаянные к ногам LM334:
Дальше все просто: ЛБП Korad 3005 задает напряжение, LM334 пытается стабилизировать ток, Fluke 287 записывает реальные значения тока с интервалом 1 сек. в течение 5 мин.
Потом — расшифровка данных из памяти Флюка. Подробнее — уже рассказывал тут: «Несмотря на кажущуюся малую информативность картинок на маленьком экране Fluke 287...» и далее по тексту.
Желтые линии — это расчетные значения стабилизированного стока по упрощенной формуле
При 2.2В максимальное отклонение от Iset -1%, при 4.4В +0.9%.
При 2.2В максимальное отклонение от Iset ±0.3%, при 4.4В +1%.
При 2.2В максимальное отклонение от Iset -1%, при 4.4В +2%.
Правые части картинок выглядят страшновато, но они нужны только для оценки отклонения от Iset от заданных 6.87, 10.0 и 15.1мА. Поэтому пока лучше смотреть на левые части. Там все более-менее сносно.
Главные выводы:
— микросхема LM334Z/NOPB (LM334 в корпусе TO-92) годится для стабилизации в интересующем меня интервале 2.2-4.4В даже при токе 15mA
— небольшой уход тока вверх после подачи напряжения происходит в течение первой минуты, дальнейшие изменения несущественны. Ибо корпус TO-92 мелкий и малоинерционный.
1) Негладкость кривых справа вызвана нестабильностью температуры внутри помещения. Она гуляла в промежутке ±5ºС (открытые форточки, сквозняки).
2) А общий рост «стабилизированного» тока при увеличении напряжения обусловлен внутренним разогревом МС. Это разобрано в даташите:
У меня есть 2 новости, хорошая и плохая:
— Texas Instruments заявляет, что в сабжевом корпусе TO-92 этот эффект обычно уменьшается более чем в 3 раза.
— а печаль заключается в том, что Iset=10-15mA на порядок больше 1mA, приведенного в качестве примера.
Тем не менее, вроде все срослось и все получилось.
В принципе, на этом можно было бы остановиться. Но всегда интересно, что там дальше. За горизонтом.
Синдром «мужики и японская мотопила» детектед.
Тем паче, запас по мощности вроде как еще есть. Заявлено 400мВт.
Iset = 400мВт/5.5В=72.3мA
После того как у первой LM334 я отломал ногу, у меня теперь две свеженьких LM334 (отсюда). И уже второй месяц идет еще одна (отсюда). Даже если один экземпляр немного сдохнет, то я ничем особо не рискую. Ну не солить же их…
Rset=3.31, 2.49, 1.60 Ом,
Iset=20.4, 27.2, 42.3 мА
Все резисторы на 1Вт, с запасом.
В принципе, стабилизация на 20мА меня бы устроила. Но уже на пределе. При 2.2В -5% от Iset, при 4.4В +6% от Iset.
А вот 27мА — нет, уже не катит. Смещение в более высоковольтную область слишком сильное. Увы.
Тут заданный ток достигается аж на 15В, что далеко за рамками поставленной задачи.
Опять таки, P = 15В·42.3мA = 635мВт, что в полтора раза больше максимальных 400мВт, заявленных в даташитах LM334. Все, приплыли.
На самом деле, для стабилизации таких токов уже рекомендуется городить вот такое
Но это совсем другая история.
Заключение уже приведено выше — выделено жирным.
Всего доброго.
Постановка задачи
Необходимо получить стабилизированный ток 10мА или 15мА при плавном понижении напряжения 4.4В→2.2В в течение 5-10 минут.
Понятно, что идеальной стабилизации в природе не существует
Меня устроило бы максимальное отклонение от заданного значения не более 5%.Почему не подошла всенародно любимая LM317 как стабилизатор токов 10...15мА
Ответ банально прост — по вольтажу.
Для LM317 таки заявлена стабилизация тока от 10мА
Но предварительные замеры показали, что некое подобие стабилизации на 10мА начинается с 2.6-2.7В. И вообще для LM317 рекомендуется ниже 20мА не опускаться, а значит минимальное напряжение начала стабилизации будет еще выше.
А мне был нужен интервал 2.2...4.4В.
Для LM317 таки заявлена стабилизация тока от 10мА
Но предварительные замеры показали, что некое подобие стабилизации на 10мА начинается с 2.6-2.7В. И вообще для LM317 рекомендуется ниже 20мА не опускаться, а значит минимальное напряжение начала стабилизации будет еще выше.А мне был нужен интервал 2.2...4.4В.Суть линейной стабилизации тока с использованием МС такого рода весьма незамысловата (в моем понимании):
Красным нарисован канал регулировки.Про LM334
ТУТ выложил небольшую подборку даташитов. Самое полное объяснялово (как обычно) — от Texas Instruments. А картинку ниже я слепил для понимания основных моментов стабилизации тока (Iset) посредством одного сопротивления (Rset) для LM334
У LM334 ток 10 мА заявлен как верхний предел стабилизации. Я уже использовал LM334/10 мА на 5-секундных импульсах в одной из предыдущих статей (тут). Но в данном случае был необходим контролируемый ток 10 или 15 мА в течение нескольких минут. Экспериментальная часть
Был проверен дрейф тока в течение 5 мин. за счет саморазогрева МС на 6.87, 10.0 и 15.1мА. Вариант 6.87мА взят для сравнения. Хотя наилучшая стабилизация для LM334 — это район 0.01-1мА.
Управляющие сопротивления Rset=9.86, 6.76, 4.48 Ом, уже припаянные к ногам LM334:Дальше все просто: ЛБП Korad 3005 задает напряжение, LM334 пытается стабилизировать ток, Fluke 287 записывает реальные значения тока с интервалом 1 сек. в течение 5 мин.Потом — расшифровка данных из памяти Флюка. Подробнее — уже рассказывал тут: «Несмотря на кажущуюся малую информативность картинок на маленьком экране Fluke 287...» и далее по тексту.Что получено
Желтые линии — это расчетные значения стабилизированного стока по упрощенной формуле
При 2.2В максимальное отклонение от Iset -1%, при 4.4В +0.9%.При 2.2В максимальное отклонение от Iset ±0.3%, при 4.4В +1%.При 2.2В максимальное отклонение от Iset -1%, при 4.4В +2%.Правые части картинок выглядят страшновато, но они нужны только для оценки отклонения от Iset от заданных 6.87, 10.0 и 15.1мА. Поэтому пока лучше смотреть на левые части. Там все более-менее сносно.
Главные выводы:
— микросхема LM334Z/NOPB (LM334 в корпусе TO-92) годится для стабилизации в интересующем меня интервале 2.2-4.4В даже при токе 15mA
— небольшой уход тока вверх после подачи напряжения происходит в течение первой минуты, дальнейшие изменения несущественны. Ибо корпус TO-92 мелкий и малоинерционный.
1) Негладкость кривых справа вызвана нестабильностью температуры внутри помещения. Она гуляла в промежутке ±5ºС (открытые форточки, сквозняки).
2) А общий рост «стабилизированного» тока при увеличении напряжения обусловлен внутренним разогревом МС. Это разобрано в даташите:
До 0.1 мА этот эффект несущественен. При Iset = 1mA добавление каждого 1В приводит к повышению температуры МС на ≈0.4°C в неподвижном воздухе.
У меня есть 2 новости, хорошая и плохая:
— Texas Instruments заявляет, что в сабжевом корпусе TO-92 этот эффект обычно уменьшается более чем в 3 раза.
— а печаль заключается в том, что Iset=10-15mA на порядок больше 1mA, приведенного в качестве примера.
Тем не менее, вроде все срослось и все получилось.
Продолжаем мучать LM334
В принципе, на этом можно было бы остановиться. Но всегда интересно, что там дальше. За горизонтом.
Синдром «мужики и японская мотопила» детектед.Тем паче, запас по мощности вроде как еще есть. Заявлено 400мВт.
Iset = 400мВт/5.5В=72.3мA
После того как у первой LM334 я отломал ногу, у меня теперь две свеженьких LM334 (отсюда). И уже второй месяц идет еще одна (отсюда). Даже если один экземпляр немного сдохнет, то я ничем особо не рискую. Ну не солить же их…
Rset=3.31, 2.49, 1.60 Ом,
Iset=20.4, 27.2, 42.3 мА
Все резисторы на 1Вт, с запасом.В принципе, стабилизация на 20мА меня бы устроила. Но уже на пределе. При 2.2В -5% от Iset, при 4.4В +6% от Iset.А вот 27мА — нет, уже не катит. Смещение в более высоковольтную область слишком сильное. Увы.Тут заданный ток достигается аж на 15В, что далеко за рамками поставленной задачи. Опять таки, P = 15В·42.3мA = 635мВт, что в полтора раза больше максимальных 400мВт, заявленных в даташитах LM334. Все, приплыли.
На самом деле, для стабилизации таких токов уже рекомендуется городить вот такое
Но это совсем другая история.Заключение уже приведено выше — выделено жирным.
Всего доброго.
Самые обсуждаемые обзоры
| +53 |
3210
211
|
| +68 |
4267
157
|
| +77 |
5865
159
|
Посмотрите вот это, может поможет.
Там вроде тоже стабилизаторы тока. И как бы линейные.
Adjustable Constant Current LED Driver AMC7136 (ht7136 qx7136)
Sink current: 10mA to 400mA adjustable with an external resistor
… хотя там тоже есть нюансы с напряжением
Но у них ток сильно зависит от падения напряжения (
Я использовал такие когда подсветку в авто переделывал на светодиодную. Но они только для монтажа на плату хороши — мелкие SMD — SOD-123.
www.onsemi.com/pdf/datasheet/nsi50010y-d.pdf
NSI45015WT1G — 15mA
NSI45020T1G — 20mA
и так далее
P.S. Ваша задача похожа на разряд какого-то источника питания постоянным током (особенно держа в уме ваши прошлые обзоры), а в таком случае вам совсем не обязательно питать стабилизатор от самого разряжаемого элемента (так даже лучше, потому что собственное потребление стабилизатора не будет влиять на точность стабилизации). Вам выше подсказали светодиодный драйвер AMC7136, его спокойно можно запитать от отдельной батарейки (литиевой), а стабилизировать разряд вашей тестовой батарейки через подходящий резистор, общими будут лишь земли.
2) Для перфекционистов: даташит Texas Instruments, раздел «Application as a Zero Temperature Coefficent Current Source», все предельно ясно разжёвано на целых 2 страницах. :)
Вот схема «элементарного»:
А почему резистору отказали от участия в конкурсе? В ламповых УНЧ он даже существует в виде незримой математической идеи высокого выходного сопротивления усилителя. Так называемое «токовое питание динамика».
А вот лампа накаливания
Под стабилизацией тока через нагрузку резистором подразумевается уменьшение влияния сопротивления нагрузки на ток через нее.
Если Rст=0, то ток через нагрузку будет полностью зависеть от ее сопротивления (внутреннее сопротивление источника напряжения не учитываем). То есть в этом случае стабилизации тока нет.
Если Rст, например, будет в сто раз больше сопротивления нагрузки, то ее влияние на ток будет ограничено 1%.
Ну, такая относительная, но стабилизация. Вполне рабочая для многих случаев.
Sorry for my French…
Peace-friendship-gum+google-translate.
Из любопытства я вставил их с Алиэкспресс в тестер транзисторов gm328a, и он показал транзистор. Настоящий LM334 в GM328a не показывает транзистор.
Привет из Белграда
LM334 в Чип-и-Дип стоит ~180 руб. на Ali — ~50 руб. При том что LM358 в Чип-и-Дип 8 рублей, а на Ali — ~5 руб. Разницу в цене на порядок тоже не замечаете?
Ограничения на использование внешнего источника питания я в постановке задачи не заметил.
Что там не так?
Иными словами, ценность решения, повторяемость которого сомнительна, выглядит тоже сомнительной.
Если смысл статьи был похвастаться «мне очень повезло и перегруженный в полтора раза чип заработал» — другое дело. Но тогда открытым текстом нужно было предупредить, что повторять такое не следует, так как превышение «Absolute maximum ratings» в datasheet ни к чему хорошему не приведет.
Во всех даташитах заявлено 400мВт, а верхнее напряжение 40В.
Iset = 400мВт/5.5В=72.3мA.
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
При Iset=20мА ==> Р = 5.5В*20мA = 110мВт
(Это уже на пределе — при 2.2В -5% от Iset, при 4.4В +6% от Iset))
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Повышение Iset до 27мА ==> Смещение в более высоковольтную область слишком сильное. Для моих задач не подходит. Но Р = 5.5В*27мA = 148.5мВт
В чем тут ужос-ужос?
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Iset=42.3мА проверил из чистого любопытства.
Цитирую себя:
«Тут заданный ток достигается аж на 15В, что далеко за рамками поставленной задачи. Опять таки, P = 15В·42.3мA = 635мВт, что в полтора раза больше максимальных 400мВт, заявленных в даташитах LM334. Все, приплыли.»
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Что еще не то и не так сделал автор?
Гениально.
Поэтому, думаю, в данном случае ограничение в 10 мА вызвано точностью поддержания тока, а не электрическими пределами.
Это лишь еще одно подтверждение моего предположения — точность стабилизации сильно падает с увеличением тока.
Не путайте рассеиваемую мощность и ток. Всё же работу совершает именно ток. Если на пальцах, то если на сетевой розетке написано 16А, то подав на неё вместо 240 В всего 12 В, всё равно больше чем на 16А нагрузить её не имеете права.
Вы пытаетесь оспорить то, что явно указано в даташит:
“Absolute Maximum Ratings” indicate limits beyond which damage to the device may occur. Operating Ratings indicate conditions for which the device is functional, but do not ensure specific performance limits.
Не путаю. Формально вы правы, но пример с розеткой — несколько из другой области. Здесь же очень малые токи, я просто не знаю полупроводников, которые были бы способны рассеять даже 200 мВт, но неспособны пропустить ток 20 мА. Приведите пример такого.
Я пытаюсь применить логику, чтобы понять, откуда ограничение в 10 мА возникает. Могу еще предположить, что при большем токе микросхема может стать нестабильной, возбудиться, в результате чего пиковый ток возрастет сильно выше, что выведет её из строя, если источник будет с низким сопротивлением.
10 мА — это совсем не малый ток.
Вы явно молоды. У КР551УД1 максимальный выходной ток 5 мА, а рассеивать он мог целых 500 мВт.
На самом деле, среди ОУ таких немало. Другое дело, что при таких малых максимальных выходных токах многие производители не считают нужным указывать максимальную рассеиваемую мощность.
Зачем предполагать, если производитель явно указал, что при превышении тока в 10 мА микросхема может быть повреждена?
Могу предположить, что там это на случай максимального питания 33 В указано. Ведь это 165 мВт в худшем случае, уже вполне себе цифра для мелкого транзистора из тех времен. Здесь ведь тоже не стоит 20 мА при напряжении 40 В выставлять — скорее всего сгорит.
Если смотреть с позиции ламповой техники — то да. Только надо понимать, что там напряжение было высоким, следовательно, мощность рассеивания тоже большой была. А тут же речь про единицы вольт.
Чтобы понимать причины. Может быть производитель просто не стал рассчитывать и указывать SOA, а ограничился безопасными в любом сочетании значениями? То есть, 10 мА можно и при 2.5 В, и при 40 В, а больше — нельзя нигде. Как-то странно.
Вот тут точно можете не предполагать. Когда я учился в МИЭТ в середине 80-х эти ОУ мы изучали и подобные даже делали на лабораторных. Там целый ряд транзисторов располагались друг на друге с постепенным уменьшением площади зон проводимости. Поэтому выходной эмиттер получался настолько крошечным, что больше 5 мА при тех технологиях с него получишь. Зато был всего один слой металлизации.
При чем тут ламповая? Я смотрю с позиции современных устройств. Например, nRF24L01+ для которой ток при приеме 13.5 мА, а при передаче 11.3 мА и рассеиваемая мощность 60 мВт. А в standby потребление 26 мкА. С ним у меня работает STM8L101F3, потребляющий в режиме ожидания 2 мкА. И всё это успешно кормится от CR2025, которой хватает на два года с копейками. Для устройств с автономным питанием 10 мА — это действительно не мало. Та же CR2025 такой ток даже сутки не вытянет.
Так я уже три раза называл наиболее вероятную причину: конструкция эмиттеров выходных транзисторов на кристалле. Скорее всего, так же как в СССР экономили на слоях металлизации, так же получилось и тут.
Про то, что максимальный ток высокого уровня у SN74xx и содранной с неё нашей К155 был 400 мкА помните?
Я же потому и приводил пример с розеткой. Ну если не нравится 16 А, то возьмем МГТФ-0.03, который уже на 100 мА ощутимо греется, хотя рассчитан на напряжение до 350 В постоянного тока. А площадь контакта металлизации с эмиттером может быть на порядок меньше. Достаточно посмотреть на структуру планарного транзистора, чтобы понять, насколько сложно охлаждать контакт эмиттера с металлизацией:
Так это вы совсем с другой стороны пример приводите, это время работы, а не предельно допустимые параметры )
Ну, эта история вполне правдоподобна. Но только, возможно, сейчас эту МС делают уже по новой технологии, хоть схема и осталась старая. А даташит просто никто не стал переделывать.
Это как раз контрпример :) Да, ограничение там было, только вот выход любой ТТЛ логики можно было смело замыкать на землю, и она выдерживала. Я так в молодости неисправности в спектрумах искал (оборудования-то не было). А если замкнуть на +5 В — тут уже как повезет. Некоторые просто грелись, но продолжали работать, а некоторые из строя выходили.
А это интересно, спасибо.
И да, и нет. Максимальная рассеиваемая мощность 60 мВт уже говорит о многом.
Так это опять предположение. 555 намного древнее, но технология и параметры остались теми же. По той простой причине, что смена технологии так или иначе может привести к изменению параметров, что приведет к несовместимости с предыдущими изделиями. Из-за этого даже 133 серия сейчас есть в продаже.
Ток короткого замыкания при этом всё равно больше 0.5 мА не поднимался. Многие варварски на вход 3.3 В микросхем не толерантных к 5 В подают 5 В логических уровней. И ничего, в большинстве случаев работает. Разве из этого следует, что так нужно поступать?
Так это по схеме и без экспериментов видно:
Недавно обсуждали здесь же полевые транзисторы, и человек утверждал, что производители могут менять технологию даже без сохранения параметров, продавая получаемые детали под оригинальной маркировкой. Я считаю, что так быть не должно, если маркировка не меняется, параметры должны быть, по крайней мере, не хуже.
Но если потребность в элементах устаревшего дизайна и правда есть, проще перепроектировать их под современные процессы, после чего по ним делать, ведь большинство этих старых микросхем достаточно простые. При этом, производители вряд ли будут обновлять даташиты — зачем, если основные параметры не хуже? И вот так вполне могут появиться ЛМ334, которые держат больше, но об этом ничего не сказано. Это к тому, что ТС не единственный, кто успешно пропускал через ЛМ334 больший ток, в интернете есть примеры.
Я об этом и говорю, чтобы понять, можно ли так поступать или нет, надо понимать, откуда возникает ограничение. Например, помните требование, что все неиспользуемые входы ТТЛ-логики надо соединять с +5 В через резистор 1 КОм, а не напрямую? Откуда оно, знаете? А если знать, то некоторые входы соединять можно.
Утверждать можно что угодно. Хотелось бы видеть пруфы. Например, даже незначительное различие параметров полевых транзисторов в токовом зеркале приведет к его неработоспособности. Ну там хоть их теоретически можно парой менять. А что делать с двухтактным каскадом?
Параметры не должны вообще меняться, потому что никто не знает, к чему приведет любое изменение параметров при замене элемента в давно эксплуатируемом изделии. Поэтому производители буковки в маркировке добавляют, если хоть какие-то из параметров изменяются.
Потому что нет в параметрах «хуже» или «лучше». То что для какого-то применения лучше, легко может оказаться для другого хуже. В том же LM334 увеличение максимального тока почти наверняка приведет к уменьшению выходного импеданса на частоте свыше килогерца. И вряд ли это положительно скажется на схеме, где это используется.
В интернете есть примеры, как зацеперы по крышам электричек под токонесущим проводом бегают. Причем чаще выживают, чем дохнут. Тоже так делать будете?
Даже разработчик или технолог эти причины не всегда знают. Многие ограничения выявляются уже при тестировании опытных партий. А некоторые — уже во время серийного выпуска, что требует внесения изменений в datasheet или выпуска errata. И самое главное, зачем искать приключений на собственную голову?
Посмотрите внимательно на схему, а потом вспомните про инверсный режим транзистора.
А это уже на подмену понятий тянет. Использование недокументированных команд Z-80 во времена спектрума вы тоже считаете преступлением? Но их использовали не только лишь все.
В промышленном производстве так делать нельзя, это очевидно (хотя китайцы всё равно делают). Но вот дома кто мне мешает исследовать и использовать недокументированные возможности? Например, в конце 90-х была популярна СВ-радиосвязь, но штатных 5 Вт радиостанции не хватало, поэтому все повышали у них питание, чтобы снять больше. Кто на сколько мог и не боялся. Я дошел до 19 В (с 12 В), выше УНЧ TDA отключался. Можно было так делать? Формально — нет. На практике — делали.
Был знакомый, кто TDA на что-то поменял и выше поднимал. У него выходной транзистор сгорел. Ну, поменял он его на что-то помощнее и продолжил :)
Посмотрел и вдруг ничего не понял. Подавать напрямую +5 В на вывод нельзя из-за электрического пробоя БЭ — если на одном входе будет 0 В, на базе будет 0.6 В и это дает обратное напряжение 4.5 В, что на грани пробоя. Если эмиттер один или элемент не используется, подавать +5 В можно.
А теперь на счет инверсного режима. Он ведь есть всегда, даже если вход соединить с +5 В через резистор. Но тока при этом через вход нет, как так?
Если Вы не сможете приведести цитату из datasheet на Z80, где производитель запрещает использование недокументированных команд, то тогда подменой понятий занимаетесь Вы. А в моем примере производство работ в зоне контактного провода и несущего троса сверху допускается только после снятия напряжения с контактной сети. Запрет явный и однозначный.
Чаще это брак или некондиция, перепродаваемая недобросовестными поставщиками. И это уже совсем другая тема, не имеющая отношение к обсуждаемой.
Даже не затрагивая вероятность возгорания, если вдруг защита не сработает, ограничусь ссылкой на Канта: «Поступай так, чтобы правило твоей воли всегда могло быть вместе с тем и принципом всеобщего законодательства». Будете это оспаривать?
Я нашел, что напряжения пробоя 10 В. Ваш ход.
Но ток базы VT2 при этом будет ограничен этим резистором. Разницу не замечаете?
Ваша подмена понятий в том, что вы провели аналогию между безобидным использованием ЛМ на более высоких токах с преступным поведением, за которое есть даже уголовная ответственность. То есть, вы пытаетесь превышение тока в домашнем стенде приравнять к уголовному преступлению, что, очевидно, абсурд.
Я же сравниваю вещи одного порядка: использование микросхемы на токах, которые явно не разрешены в даташите и применение команд процессора, которые тоже явно не разрешены в документации.
Я имел в виду, что китайцы используют радиокомпоненты в режимах, которые не предусмотрены документацией — превышение тока, мощности, температуры. Мы именно это и обсуждаем, если что.
Не стоит техническую беседу переводить в философское русло. В философии можно оспорить абсолютно всё, потому что это не точная наука. Я же говорю про конкретные примеры.
Форум радиокот, 4.2 В. Ваш ход.
Но через эмиттер (который теперь стал коллектором) на плюс питания должен идти ток. Однако, его нет.
Измеряя на частоте на порядок ниже указанной в datasheet и с 20 В вместо 25 В напряжения сток-исток Вы получили 533 pF вместо 240 pF. Откуда взялось в 4 раза?Во-первых, я указывал на запрет таких действий, а не на ответственность. Во-вторых, если уж говорить об ответственности, то если из-за высоких токов произойдет пожар с жертвами, то виновник тоже будет нести уголовную ответственность.
Простите, но это уже явная демагогия. Потому что в первом случае есть явный запрет в datasheet, тогда как во втором работает правило «разрешено всё то, что прямо не запрещено»
И для Вас это служит основанием поступать так же?
Нет стоит. И я очень хочу услышать ответ на свой вопрос. Потому что вопрос не в том, что Вы там сами для себя делаете, а в том, к чему Вы подталкиваете такими публикациями других.
При чем тут издевательство над микросхемой, срок хранения которой истек 20 лет назад? Впрочем ниже хорошо сказано «И я про вас никому. Езжайте! Да, когда свернете налево, ну вы-то направо, там проезд запрещен, обрыв. Но вам туда можно.» © Семён Альтов.
И в любой случае, при напряжении до 5.5 В ничего не происходило. Я не понимаю, как из этого Вы делаете вывод о том, что
Поясните более развернуто.
Вообще-то, направление тока принято считать от плюса к минусу, а не наоборот.
Поэтому для npn транзистора, когда U(E)>U(B)>U©, возникает обратное смещение перехода Э-Б и транзистор может перейти в инверсный активный режим. Вот тогда ток с питания на эмиттере VT1 (который стал коллектором), пойдет через коллектор (который стал эмиттером) на БЭ VT2, БЭ VT3 и на землю.
То есть, через резистор будет, приблизительно, так:
Признаю, перепутал, много транзисторов перемерил. Получается, вашего трехкратного запаса хватит, но далеко не все делают такой запас, потому что он стоит денег. Обычно сначала проводятся испытания на первых версиях платы, в ходе которых уточняются параметры, после чего схему обновляют. А раз в даташите указано 240 пФ, значит, такие транзисторы есть. И вот представьте, разрабатывают устройство, рассчитывают, скажем на 300 пФ после испытаний, всё работает. А потом вдруг приходит новая партия деталей, а там 533.
С этого я и начинал — речь про домашнюю лабораторию.
Это сейчас микропроцессоры следят за системой команд и генерируют исключение, если находят незнакомую. Тогда действие команды могло оказаться любым. Могло, например, два выхода внутри ЦПУ параллельно включить. Более того, даже страшилка такая ходила, что, типа, некий Вася запустил какую-то программу на спектруме, а она ему сожгла компьютер. Да и формальный запрет я позже тоже видел, но это был в какой-то русскоязычной книге.
Кстати, когда приобрел плату пентагона-128, я даже эксперименты на предыдущем 48-м ставил — искал такую команду. Заставлял процессор выполнять подряд кучу одинаковых несуществующих команд и смотрел, к чему это приведет. Ни к чему не привело.
Человек в своей домашней лаборатории вправе делать всё, что захочет. А если он занимается промышленной разработкой, то у него есть нормативы и правила, и он не будет слушать кого-попало с муськи.
Хотя бы при том, что в начале 2000-х я сам экспериментировал, и у меня получилось что-то порядка 5 В.
Что именно? Я предполагаю, что если я получил 5 В, автор поста — 4.2 В, то кому-то могла достаться микросхема и с, например, 3.5 В. Теперь на один вход идет логический ноль, допустим, 0.1 В, это делает на базе напряжение около 0.8 В, а эмиттер подключен к 5, что дает разницу в 4.2 В. Эта разница пробивает БЭ, после чего между эмиттерами начинает идти ток, который ограничивается только сопротивлением источника логического нуля.
И вот, собственно, мы и подошли к кульминации — у вас на симуляции ток эмиттера порядка миллиампера, что вполне соответствует инверсному режиму. Но в реальности, когда я подключаю вход элемента к +5 В хоть через резистор, хоть без него, тока ведь нет (или единицы микроампер). И я это помню еще со времен спектрума, когда мы собирали кучу всяких логических схем на всевозможных элементах. Как так?
Кстати, 5 мА, никакого криминала нет, ведь ток ограничен током базы и коэффициентом усиления транзистора в инверсном режиме, который очень низкий.
Всё очень просто. Если экономическая часть вопроса возникает, то используйте транзистор, для которого максимальная ёмкость затвора указана в даташит, а не для которого она в даташит не нормируется.
Сами делайте что хотите. А вот публикация такой рекомендации как раз уже и приводит к законам этики. Прочитав такие рекомендации какой-то школьник так и поступит. Потом повесит это устройство на деревянную стену. И в какой-то прекрасный день не проснется, отравившись угарным газом.
Поэтому еще раз спрашиваю, как Вы собираетесь оспаривать Канта: «Поступай так, чтобы правило твоей воли всегда могло быть вместе с тем и принципом всеобщего законодательства»
Еще раз, дайте ссылку на datasheet Z80 где производителем запрещено использовать недокументированные команды. Без этого, кроме демагогии, ничего не получится.
Какая разница, если во всех случаях, это было превышение питания? Обсуждалась подача напряжения питания на вход, а не напряжения свыше питания. И я уже показал, что даже напряжения питания достаточно, чтобы загнать входной транзистор в инверсный режим со всеми вытекающими.
Вы искренне считаете, что внутри 133 и 155 серии стояли КТ315, аналог которого я использовал для симуляции? Я в ауте…
У меня нет SPICE модели для транзисторов в 133 и 155 серии, поэтому точные значения тока симуляцией получить не смогу. Я даже не знаю где взять точные номиналы резисторов в 133 и 155 серии.
А вот сам факт работы транзистора в инверсном режиме в данной схеме я продемонстрировал. И никакого тока с эмиттера на питание у меня не возникло. Ток честно пошел с питания на эмиттер и затем на базу VT2, что Вы старательно пытались выше оспорить.
Не надо гиперболизировать. Покажите мне ситуацию, в которой повышение тока через ЛМ до 20 мА при питании ~5 В вызовет разогрев, достаточный для возгорания. А пока не покажете,
А я вам еще раз отвечаю — в философию мне «ударяться» совершенно не интересно. Я привык оперировать четкими фактами и измеряемыми величинами, такими как, например, результаты эксперимента, проведенного ТС.
Я же вам показал в предыдущем сообщении, что может быть, если напряжение пробоя будет достаточно низким и без превышения питания, вы читали?
Вы делаете вид или правда не понимаете? Я вам уже третий раз пишу — если транзистор загнать в инверсный режим, появляется ток входа, подключенного к плюсу питания. Но в реальности такого тока НЕТ. Какая бы там модель не была, в инверсном режиме хоть какой-то ощутимый ток должен быть. Но его нет.
С больной головы на здоровую? Производитель гарантирует безопасность изделия при соблюдении указанных им абсолютных максимальных параметров. И это его ответственность. Вы же призываете к грубому нарушению требований производителя. Поэтому именно Вы обязаны доказать, что это не снизит безопасность использования изделия, так как это уже становится Вашей ответственностью.
А я и не спрашиваю интересно Вам или нет. Вы публично призываете игнорировать требования производителя. И это уже этическая проблема.
Такое заявление, опровергающее результат симуляции, требует очень серьезных доказательств.
Не надо искажать мои слова. Я не призываю к грубому нарушению требований, а предлагаю задуматься, откуда требования возникают, и что будет, если их не выполнить. Очевидно, что возгорания от мощности 100 мВт без использования специальных пиротехнических средств не получить, зачем вы пытаетесь гиперболизировать?
Я публично призываю включать голову. Никакой этической проблемы здесь нет и не может быть.
Начинает доходить, да?
Возьмите обычную логическую микросхему, подключите её и замерьте ток. И это будет не просто доказательство, а база.
С точностью наоборот, так как мощные MOSFET раскачивают драйверами, которым эти единицы нанофарад не критичны.
А вот средней мощности, пожалуйста: IRF840, IRLZ44, IRL540
Теоретизировать — сколько угодно. Но Вы как раз переходите к практике.
А какой от этого толк, если обоснованные изменения в даташит можно внести только по результатам серий из множества экспериментов над одной или несколькими опытными партиями из 300-1000 элементов, в зависимости от дисперсии результатов? Без этого любое «включение головы» может порождать лишь гипотезы, а попытки их доказать не имея статистически значимых результатов — демагогией.
Про блок питания, ограниченный мощностью 100 мВт я слышу впервые. А полностью выгоревшие платы из-за пробоя одного элемента я видел неоднократно.
Как только от Вас прозвучал призыв игнорировать требования производителя, началась этика. И это уже не изменить. Так что последний раз спрашиваю, как Вы собираетесь опровергать Канта?
Я? Нет уж. Раз Вы утверждаете, что SPICE модель транзистора в моей симуляции некорректна, то извольте сами это и доказывать. У меня никаких оснований не доверять этой модели нет.
Это вы сейчас пошутили? У любого драйвера есть максимальный ток, который непосредственно влияет на скорость заряда. В два раза больше ёмкость — в два раза дольше время переключения.
От включения головы-то? ) Думаю, это риторический вопрос.
Я тоже впервые слышу про блок питания, ведь в статье речь про разряд батарейки.
В них тоже ЛМ были с превышением по току?
Я вам свою позицию объяснил уже. Если вы не понимаете или не хотите её понять — какой ответ вы от меня ожидаете?
Мне показалось, вы начали понимать проблему. Но нет, показалось, что показалось. И да, мне совершенно всё равно, какая у вас модель транзистора, потому что не в ней дело.
А дело в том, что в приведенной вами схеме ТТЛ-элемента при подаче на эмиттер потенциала выше, чем будет на базе непременно образуется инверсное включение транзистора и через эмиттер должен течь ток. Но в реальности этого тока нет.
Да, мне стало интересно и я провел эксперимент на К155ЛИ1 (ЛА3 не нашел). Просто потому, что, в отличии от вас, диванного эксперта, я люблю подтверждать свои слова опытами. Так вот, ток логического 0 на входе ЛИ1 составил 0.9 мА. Но это нам не очень интересно. Ток логической единицы (мультиметр между входом и +5 В) составил 1.8 мкА. Практически на три порядка меньше, чем получилось у вас в симуляции. Но я её не виню.
Дальше я стал измерять, при каком напряжении на входе образуется пробой. Оказалось, это наступает при напряжении 7.4 В (питание 5 В). И напряжение пробоя совершенно не зависит от того, что подано на второй вход ЛИ — логический ноль или единица.
Отсюда напрашивается простой вывод — симуляция даже с неверными параметрами транзистора не может ошибаться на три порядка. Значит, представленная схема не соответствует той, что находится внутри микросхемы. А если так, то вся ветка разговора, начавшаяся со схемы ТТЛ-элемента не имеет смысла. Не зная истинной внутренней схемы бессмысленно рассуждать, можно ли подсоединять входы на +5 В напрямую.
вот схемка ( она наверно и в хоровице есть). Классика. Но у нее нет никаких ограничений ни по питанию, ни по верхнему допустимому напряжению. Перепад на ней можно сделать десятки милливольт. Лучше конечно пару сотен милливольт. Для прецизионности. Ток тут определяется только стабильностью ИОН ( желательно что-то получше, чем тл431) и ТКС резистора обратной связи ( если токи такие, что он разогревается). Чем она сильно сложнее? Ну, да, батарейкой. Но я уже писал, что ОУ можно взять с током питания 10...20 мкА. Будет собственное потребление на уровне саморазряда.
=======
естественно, есть ограничение по мощности на транзисторе.
Работают только в составе микросхем.
======
дополнение к посту выше.
Там как бы по умолчнию идет речь о замене плавающего источника, поэтому требуется батарейка. Зато можно включить в любые две точки схемы. Если же речь идет об источнике тока относительно минуса или плюса питания какой-то схемы, дополнительный источник не нужен. Можно питать от самой схемы.