consumo de corriente, disipación de corriente

Question

Soy un estudiante de electrónica y estoy teniendo problemas para entender el concepto detrás de la corriente de alimentación y de disipación de corriente. Lo hemos cubierto en un laboratorio utilizando un 7404 y un LED y todo eso. Sólo tengo problemas para conseguir una comprensión intuitiva de lo que está sucediendo exactamente.

Si alguien puede explicarlo, se lo agradecería mucho.

Sólo para estar seguro, entiendo lo que es el proceso, en términos de flujo de corriente y de entrada a salida y viceversa. Simplemente no entiendo por qué se prefiere uno sobre el otro, y lo que tiene que ver con tener una entrada Hi flotante o por qué no me gustaría tener un Hi flotante.

Agradeceríamos mucho su opinión.

Gracias.

Answer 1

Versión abreviada: las fuentes de corriente conectan las cosas a Vcc, los sumideros de corriente las conectan a tierra.

versión más larga: La siguiente es una explicación práctica de las fuentes y sumideros de corriente que se utilizan en los microcontroladores y en la lógica TTL. Para una descripción más teórica, consulte el Página de Wikipedia sobre la fuente actual .

Algunos dispositivos son muy buenos para crear una conexión a tierra. (o cualquiera que sea el voltaje más bajo del sistema, por ejemplo 0V) Otros dispositivos son muy buenos creando una conexión a Vcc. (o cualquiera que sea el voltaje más alto del sistema, por ejemplo +5V)

Los dispositivos que son buenos conectándose a tierra se llaman sumideros de corriente; los que son buenos conectándose a Vcc se llaman fuentes de corriente. Hasta hace poco (la última década, más o menos), no era habitual que los circuitos integrados fueran buenos en ambas cosas. La mayoría eran buenos como sumideros de corriente, pero pésimos como fuentes de corriente. Así que muchos circuitos se diseñaban de forma que todo lo que el chip tenía que hacer era conectarse a tierra para que el circuito hiciera lo suyo. Muchos chips todavía tienen una capacidad de conducción de corriente asimétrica y funcionan mejor conmutando a masa que conmutando a Vcc.

Para mí, un buen ejemplo de fuente de corriente y corriente desde son la configuración estándar de "interruptor" de un transistor PNP y NPN. Un PNP es una buena fuente de corriente: casi siempre se conecta su emisor a Vcc, y lo conecta/desconecta. Un NPN es un buen sumidero de corriente: su emisor está casi siempre conectado a masa y la conecta/desconecta.

La elección de una u otra suele depender de las capacidades de las piezas de que disponga. Por ejemplo, un LED RGB es a menudo del tipo "ánodo común" donde el ánodo (cable positivo) está conectado en los tres elementos del LED, por lo que para encender un elemento es necesario conectar su cable a tierra. Puedes usar tres pines en un microcontrolador para hacer esto (o tres transistores NPN) y estarían actuando como sumideros de corriente.

Answer 2

Los transistores son como válvulas de agua. Pueden bloquear un flujo de agua o permitir que un flujo de agua pase a través de ellos.

Tanto las fuentes como los sumideros de corriente tienen estas válvulas en la salida, para bloquear la corriente o permitir la corriente procedente de dispositivos externos. La diferencia es simple:

• Un sumidero de corriente tiene una válvula que se conecta internamente a una baja presión
• Una fuente de corriente tiene una válvula que se conecta internamente a una alta presión

Si conectas un disipador de corriente a un componente que está conectado a baja presión, no pasará nada. Ambos lados están a la misma presión, por lo que no importa si la válvula está abierta o cerrada, no fluirá corriente.

Answer 3

Para empezar, el entrada flotante . En TTL las entradas flotantes son lo mismo que altas, y no son malas, como lo son en CMOS. Si dejas la entrada flotante o la haces alta, el segundo transistor recibirá corriente a través de la unión base-colector del transistor de entrada, por lo que el segundo transistor conducirá, y creará una caída de tensión sobre el 1k. \$\Omega\$ que, a su vez, hará que el transistor de salida inferior ponga la salida a nivel bajo. Así que efectivamente funciona como un inversor.

La configuración de salida se conoce como tótem . Es una especie de push-pull pero con una diferencia: en lugar de un par complementario NPN-PNP utiliza dos transistores NPN, y el diodo un 130 \$\Omega\$ resistencia lo hacen aún más asimétrico.
En consecuencia, un tótem TTL podrá absorbe mucha más corriente de la que puede generar , normalmente 16 mA frente a 0,4 mA. Así que si desea utilizar TTL para controlar los LEDs tendrá que conectar el ánodo del LED a través de una resistencia a \$V_{CC}\$ y hundir la corriente.

Answer 4

Añadiendo a la respuesta de todbot. La razón por la que se ve piensa mejor en el hundimiento actual no era arbitraria, el transistor es físicamente un paso más rápido para hacer con los procesos más antiguos. También creo que es la movilidad de los electrones es mayor, pero eso es probablemente un poco demasiado la física del dispositivo. -Max

Answer 5

Si la salida genera corriente o la pierde, significa que el dispositivo está intentando conducir la tensión de esa salida a uno de los carriles de alimentación; el positivo cuando genera corriente, la masa/retorno cuando la pierde. Es decir, que la salida tiene una impedancia baja en relación con una de las líneas de alimentación.

Una línea flotante es aquella que tiene un alta impedancia al sistema de alimentación/tierra. Las entradas flotantes pueden comportarse como pequeñas antenas y captar ruido aleatorio del circuito. Esta es la razón por la que las entradas que no se utilizan deben conectarse a +V o a masa. La mayoría de las entradas son de alta impedancia de todos modos.

Si estás conectando salidas CMOS estándar a las entradas de los siguientes dispositivos, no hay mucho de lo que preocuparse, ya que la etapa de salida CMOS tendrá la entrada del siguiente dispositivo conducida fuertemente a uno u otro nivel lógico. La etapa de salida tiene dos transistores, uno que puede conducir la salida al carril +V, otro que puede tirar de él a tierra.

Sin embargo, puedes encontrarte con un problema si tienes una etapa de salida de colector abierto (OC) o de drenaje abierto (OD). Estos dispositivos básicamente sólo tienen la capacidad de tirar de la salida a tierra. Cuando la salida está a nivel lógico bajo, cero voltios, la entrada del siguiente dispositivo se mantendrá a masa mientras la salida consume corriente. Pero cuando la salida necesita ser un '1' lógico, el transistor de salida se apaga, dejándote con una entrada flotante. Así que con este tipo de conexión, normalmente se ve una resistencia pull-up para asegurar que el voltaje en la entrada no se mueve en respuesta a cualquier EMI. El valor de la resistencia es generalmente hacia el extremo más pequeño de lo que usted puede conseguir lejos con no abrumar la capacidad del fregadero actual de la salida de OC/OD.

La otra situación habitual son las salidas "triestado". Se trata de dispositivos que tienen dos etapas de salida de transistor, por lo que pueden conducir niveles lógicos "0" o "1" sin ayuda de una resistencia de pull-up, pero internamente en el dispositivo hay controles que pueden apagar AMBOS transistores de salida, lo que resulta en la condición de salida "hi-Z". Si conecta una única salida triestable a una única entrada, y las condiciones permiten que la salida pase al modo triestable, obtendrá otro caso de entrada flotante. Es probable que en estas circunstancias también se utilice una resistencia pull-up, por las mismas razones que en el caso del dispositivo OC. Sin embargo, las salidas tri-estado se ven más a menudo en situaciones de 'bus', donde uno de varios dispositivos afirma el nivel lógico, y todos los demás se sientan en su estado hi-Z. Examine el esquema y normalmente hay una resistencia pull-up en alguna parte de esa línea.