ElectronicDesign 2819 XL AnogalMixedSignal

简单的电流限制器保护开放集电路

2010年5月19日
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Q2提供开放集电极驱动器

开路收集器输出对于在需要高驱动器时可用于向外部世界传输缓冲的数字/脉冲信号。然而,在像汽车系统这样的恶劣操作环境中,需要保护这些信号的速度短路,以瞬间杀死驱动晶体管。

在集电极开路输出端插入串联电阻的流行方法有缺点。一方面,使用高值、低瓦数的电阻器可能会在线路上产生足够的电压降,以防止信号在远端达到逻辑低电压水平。另一方面,使用小值电阻器可能要求它的大小为几瓦,以承受连续短路而不损坏。在汽车系统中,电池供电电压可以高达16v,一个100-Ω系列电阻需要耗散超过2.5 W。

通过通过驱动晶体管限制电流来简化晶体管和电阻器到开路驱动器的电阻克服了这种困境。晶体管Q2为A的开放集电极驱动器提供系统逻辑信号(见图)。电阻器R2通过Q2监控驱动电流。当R2两端的电压足够高(约700mV)时,Q1开始导通并转移Q2的基本驱动器。该基础驱动器的这种转移限制了CE电流通过Q2,即使在靠近正轨的死路上也可以防止损坏。R2的值确定了电流限制。

电阻器R2具有足够低的值,即它不会抑制驱动器达到逻辑低的能力。例如,75Ω电阻将限制电流Q2至约10 mA。这意味着R2只能散发7.5兆瓦,允许公共1/8-W电阻容易地承受永久性短路。

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