Comparador de ventana LM393 para conducir un LED

Para un comparador de ventana, asumo que tiene un par de dispositivos LM393 con sus salidas conectadas entre sí para cable-OR:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

En la sección 6.8 de la hoja de datos del LM393 , se le dice que la corriente de fuga a través de su transistor de salida podría ser tan alta como 1 μA, por lo que con un par de ellos en paralelo, podría ser de hasta 2 μA cuando ambos están apagados (salida alta).

De la página 2 de la hoja de datos 2N3906 , la ganancia de corriente β siempre es de al menos 60 para corrientes de colector de hasta 50 mA, y probablemente sea mucho más que esto. Para una corriente base de 2 μA, puede esperar una corriente de colector de mucho más$60 \times 2\mu A = 120\mu A$, que es lo suficientemente fácil como para que el LED brille bastante, aunque debería estar apagado.

Para evitar que la corriente de fuga cause esto, debe incluir R1, cuyo propósito es evitar que el potencial en el nodo X caiga lo suficientemente bajo como para polarizar el transistor cuando fluyen esas corrientes de fuga de 2 μA. Decidí arbitrariamente que cuando fluyen 2 μA a través de R1, 0,2 V a través de él estaría lo suficientemente lejos de 0,7 V para este propósito:

Si su fuente de alimentación fuera solo de 5 V, la corriente de fuga absorbida por las salidas del comparador sería insignificante, a 0,1 nA (sorprendentemente, consulte la hoja de datos del LM393, sección 6.7). En ese caso, R1 no sería necesario, ya que no habría una corriente apreciable que se hundiera a tierra a través de R2. La corriente base sería cero, y también lo sería la corriente del colector, en principio. En la práctica, R1 se incluye para desviar la corriente de fuga de la vida real absorbida por las salidas del comparador, de modo que nunca pase por R2 para convertirse en corriente de base.

El valor de R2 se elige para pasar suficiente corriente para saturar el transistor cuando la corriente del colector es de 25 mA. Como ya sabemos$\beta\ge 60$, Quería un poco de espacio para la cabeza, así que asumiré el peor de los casos$\beta =50$. Esto significa que necesito una corriente base de:

El potencial base será aproximadamente 0,7 V más bajo que 24 V cuando una salida del comparador baja el nodo X, por lo que el voltaje a través de R2 en ese estado será$V_{R2} = 24-0.7 = 23.3V$. Para pasar 500μA:

Ese es un límite superior, ya que necesitamos al menos 500 μA para$I_B$. El siguiente valor de resistencia E12 por debajo de 47kΩ es 39kΩ.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Supongo que esta es tu configuración. Se debe verificar la polarización , observé algunos valores plausibles pero no estoy seguro de que funcione

La resistencia pullup (R1) en un transistor PNP no es estrictamente necesaria (con un MOSFET lo es), ya que el BJT funciona con la corriente que lo atraviesa. Cuando no se tira hacia abajo, no hay corriente de base y el transistor se apaga.

Sin embargo, es una buena práctica ponerlo porque

1. es barato

2. le brinda una acción de cambio ligeramente mejor (no es realmente un problema con una carga de 25 mA)

3. hace que el circuito sea más resistente a las perturbaciones

Estoy un poco más preocupado por la resistencia de caída para pasar de 24 V a 3,3 V a 5 mA (820 ohmios con una disipación de más de 500 mW). Tenga en cuenta que, por lo general, el Vf es nominal y varía mucho.