Чому два транзистора часто використовуються замість одного?

Багато конструкцій схем, які я бачу з транзисторами, використовують два транзистори, пов'язані разом, а не просто один транзистор. Справа в точці:

Ця схема розроблена для того, щоб пристрій з 3,3 В UART міг спілкуватися з мікроконтролером 5 В.

Я розумію, що коли Q2 вимкнено, TX_TTL буде високим, а коли Q2 увімкнено, TX_TTL буде низьким. Моє запитання: чому б не запустити UART_TXD безпосередньо до бази Q2, а не використовувати Q1 для управління базовою напругою Q2?

У вас в основному двоступеневий підсилювач - два підрядних підсилювачі. У такій конфігурації схеми коефіцієнт посилення обох підсилювачів збільшується. Оскільки у вашому прикладі кожен етап має негативний приріст, загальний коефіцієнт виграшу знову позитивний.

Отже, скажімо, що Q1 і R2 мають коефіцієнт підсилення напруги -10, а Q2 разом з R3 також створюють коефіцієнт підсилення -10. Тоді загальний коефіцієнт підсилення становить 100, що є позитивним і набагато більшим, ніж коефіцієнт підсилення на одному етапі.

У вашому прикладі це означає наступне: Якщо UART_TXD перейде на високий, TX_TTL також піде на високий. Якщо ви опустите Q1 і безпосередньо подаєте Q2 за допомогою UART_TXD, тоді TX_TTL знизиться, коли UART_TXD буде високим.

Як зазначають інші, головна мета тут - досягти неінвертуючого перетворювача рівня.

Для "додаткових балів" ви можете використовувати схему нижче.
Водій повинен мати можливість подавати вихідний струм (але не напруга.)
Оскільки Iload_max = ~ 5V / 10k = 0,5 мА, більшість джерел вводу приводу буде нормальним.

Vin = високий = 3V3 -> Q1 від
Vout витягнуто на R2.

Vin = низький = земля -> Q1 включено.
Vout, витягнутий на Vin через Q1 CE на
I load = 5V / 10k, повинен бути потоплений вхідним приводом.

Ця схема має особливу цінність при русі високого напруги від напр. Мікроконтролера. Максимальна напруга Vout задається напругою Q1.
Вхідний контактний привід повинен бути спроможним занурити струм навантаження.

Це "загальний базовий" підсилювач "намальований смішно".

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}