Resistencia de transistor NPN de base a GND. ¿Es esto útil?

Tengo un circuito en el que muchos BJT NPN interactúan con GPIO de 3,3 V con circuitos de mayor voltaje. Cada aplicación tiene una configuración similar a la imagen de abajo (la resistencia R422 es lo que está en cuestión). Hice esto yo mismo, pero no estoy seguro de dónde obtuve la idea de agregar resistencias desde la base a GND, y alguien preguntó recientemente sobre esto y no pude dar una buena respuesta. ¿Estas resistencias sirven para algo?

Como nota al margen, estos transistores se utilizan para propósitos simples de encendido/apagado y no están en líneas de transmisión de datos rápidas.

Circuito

Que puede. Sin ellos, la carga almacenada parasitaria puede tardar un tiempo en disiparse. Realmente depende de la situación, sin embargo, qué tan mal los desees.
La resistencia BE es principalmente útil durante la inicialización de la MCU cuando el estado del pin puede no estar definido y causar un estado ON del transistor inicial no deseado. Puede ser fatal en algunas aplicaciones como convertidores, conmutación de cargas elevadas o desagradable.
Solo una nota sobre su comentario: "Como nota al margen, estos transistores se utilizan para propósitos simples de encendido / apagado y no para señales digitales". Ha descrito una señal digital aquí y luego la ha negado. Una señal digital es 0 (apagado) o 1 (encendido).
@ jwh20 Puedo editar la pregunta, quise decir que esto no está en una línea de transmisión de datos. como la UART.
@ Feynman137: Hola, solo para su información, los términos de búsqueda útiles para transistores con esa resistencia de base a tierra (en realidad, de base a emisor) incorporada incluyen: "transistores prepolarizados", "transistores digitales" y "transistores lógicos" (algunos tienen resistencias de base en serie y de base a emisor incorporadas, algunas solo tienen una u otra).
Su verdadera pregunta es sobre cómo funcionan los transistores y cuál sería el mejor circuito para conectar la lógica de 3.3V a un voltaje más alto específico. El diseño también depende de la carga. ¿El transistor impulsa un LED, una lámpara de bicicleta de 6 V, un motor, un relé o simplemente puertas lógicas de 5 voltios? Quizás las respuestas a continuación lo convenzan de que no se necesita R422, pero quizás un circuito completamente diferente sería mucho mejor para usted.

Respuestas (3)

Dependiendo de la MCU, su pin IO puede ser de tres estados en el encendido (o reinicio) hasta que se programa en un '0' o un '1'. Si es de tres estados, el transistor puede amplificar pequeñas cantidades de fugas (en el transistor, el pin o la placa de circuito impreso) y causar fugas perjudiciales en el colector.

Cuando se inicializa, el pin IO generará un buen '0' o '1' y la resistencia tiene un efecto insignificante.

Funcionalmente, esto tiene el efecto de que antes de que se inicialice el GPIO, RESET_Nestará bajo (afirmado) y, por lo tanto, en el encendido, todo lo que se restablezca RESET_Nse restablecerá.
@Rodney El OP dijo que los circuitos en cuestión eran "similares" al esquema dado, y no creo que podamos asumir que RESET_N es para restablecer el mismo dispositivo que suministra GPIO_RESET. Entonces, no creo que tu comentario sea necesariamente válido en este caso.
@ElliotAlderson Mi comentario se aplica al diagrama en la pregunta, y para aclarar, estoy señalando que, al encenderse, cuando GPIO_RESETno esté activado, RESET_Nse afirmará, lo que sería una condición inicial sensata para ello. No RESET_N, probablemente no restablecerá el dispositivo que suministra GPIO_RESET, eso no tendría sentido y no lo asumí ni lo insinué.

No se usa tan comúnmente como en los transistores MOSFET, donde necesita una resistencia de la puerta a GND para descargar la capacitancia de la puerta a la fuente.

En un BJT, esto se usa para proporcionar una ruta alternativa a cualquier carga o corriente de fuga. Dado que un BJT responderá incluso a corrientes diminutas a través de la base, es posible encender parcialmente una carga con alguna corriente de fuga GPIO (por ejemplo, 50 uA por una beta de 200 significaría una corriente de colector de 10 mA).

¿Todavía es posible que haya fugas de corriente/carga incluso si le he dicho a mi GPIO que esté en voltaje GND?
@ Feynman137 Sí. Porque tienes una resistencia allí. Entonces, la pequeña capacitancia en el BJT tiene que descargarse a través de esa resistencia. No siempre es un problema. Solo a veces.
@ Feynman137 Si el GPIO se está agotando, está generando fugas a GND a través de R421 (1k). En este caso, R422 (10k) esencialmente no hace nada.
Sí, si el R422 fuera más pequeño que el R421, mejoraría el tiempo de apagado y/o solucionaría las fugas, pero dado que tiene un tamaño 10 veces mayor que el R421, es poco probable que tenga ese propósito. Estoy de acuerdo con la respuesta de jp314, lo más probable es que esté allí cuando el gpio no está activado al encender.

R422 es en gran medida superfluo en el funcionamiento normal, excepto tal vez cuando su MCU podría estar arrancando o recibe un reinicio no deseado debido a EMI o errores de código (¡Dios no lo quiera!). Cuando se reinicia, algunos dispositivos pueden tener líneas de E/S de circuito abierto de forma predeterminada y esto puede causar la semiactivación de esos BJT. No es el mismo grado de problema si estuviera usando un MOSFET porque la fuente de compuerta de un MOSFET puede cargarse cuando se le presenta una alta impedancia y una corriente de fuga bastante pequeña.

Solo debe considerar lo que podría suceder cuando se reinicia la MCU.

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