¿Se necesita una resistencia entre el pin lógico y el transistor base/puerta?

Estoy usando una salida de pin lógica (3.3V) para conducir un transitor darlington NPN con la corriente máxima posible para minimizar los tiempos de caída y subida. Mi microcontrolador tiene una corriente de salida máxima de 20 mA por pin lógico y la corriente base máxima del transistor es de 120 mA.

Mi pregunta es: sin una resistencia, ¿qué pasaría? ¿El micro lo quemaría dando una corriente de (3.3-0.7) / 0 o simplemente se quedaría con 20 mA?

Tengo exactamente la misma duda sobre la conducción de un MOSFET de canal N. ¿Qué pasaría en la puerta? Con la capacitancia de la puerta descargada, ¿sería un cortocircuito a tierra que generaría una gran corriente? ¿Se necesita una resistencia en este caso?

eso depende del microcontrolador, algunos son resistentes a cortocircuitos, otros no
¿Podría dar alguna información adicional sobre cómo se presenta esto en las hojas de datos?
necesita leer sobre los pines GPIO en el microcontrolador, diferentes fabricantes presentan esto de diferentes maneras.

Respuestas (2)

  • Mi microcontrolador tiene una corriente de salida máxima de 20 mA

Podría, pero a menudo he visto esa figura en la sección de "máximos absolutos". ¿Sabes que esa sección NO es lo que usas para diseñar un sistema de trabajo? (Usa esa sección para diseñar un sistema sobreviviente , que es algo que muy pocos tienen que hacer).

  • "sin una resistencia, ¿qué pasaría?"

Operará el uC fuera de sus especificaciones nominales, por lo que puede pasar cualquier cosa. (Es su trabajo mantener la corriente dentro de un máximo establecido. A menos que la documentación lo diga específicamente, el uC no tiene ningún hardware limitador de corriente). Un escenario muy realista es que funcionará 100% bien en su banco de trabajo. , pero fallará de manera intermitente y misteriosa en un pequeño porcentaje de dispositivos en el campo, y tal vez solo en luna llena.

  • Tengo exactamente la misma duda sobre la conducción de un MOSFET de canal N.

Estrictamente hablando, debe usar una resistencia limitadora de corriente. En la práctica, cuando utilice un FET pequeño, no se moleste. Para un FET grande (alta corriente, alta capacidad de compuerta), se necesita la resistencia, pero no solo para limitar la corriente del variador: la conmutación de la corriente de carga se acoplará capacitivamente a la compuerta y puede generar una "corriente de retroceso" que hace desagradable cosas a tu uC. En tal caso, mejor use un chip de controlador de puerta dedicado.

Y como señaló Icy, verifique que su FET funcione bien con 3.3V en la puerta. Otra razón más para usar un chip controlador de puerta.

Confiar en que la corriente máxima esté limitada por la salida del microprocesador no sería un buen diseño. Puede asegurarse de que se utilice la corriente máxima disponible del micro si tiene la resistencia del valor correcto en la conexión base. (3,3-0,7)/0,02 = 130R.

Si esto no le proporciona suficiente corriente base, considere usar un par Darlington en lugar de un solo BJT. Un par Darlington es un par de BJT conectados entre sí de manera que parezca un solo BJT, pero con una ganancia mucho mayor y un voltaje de emisor base de 1,4 V. Se pueden construir a partir de 2 BJT discretos o están más convenientemente disponibles en un solo paquete.

Y sí, tiene el mismo problema con el MOSFET, pero con el problema adicional de que 3.3V probablemente no sea suficiente voltaje de puerta para garantizar que el MOSFET se encienda con fuerza.