Jak fungují tranzistory BJT v nasyceném stavu?

Toto vím o NPN BJT (bipolárních tranzistorech):

  • Proud Base-Emitter je zesílen HFE krát na Collector-Emitter, takže Ice = Ibe * HFE
  • Vbe je napětí mezi Base-Emitter a podobně jakákoli dioda, je obvykle kolem 0,65V. Nepamatuji si však Vec.
  • Pokud je Vbe nižší než minimální prahová hodnota, pak tranzistor je otevřený a žádný z jeho kontaktů neprochází žádným proudem. (Dobře, možná několik µA svodového proudu, ale to není relevantní)

Ale stále mám několik otázek:

  • Jak funguje tranzistor, když je nasycený ?
  • Je možné mít tranzistor v otevřeném stavu, za jiných podmínek než s Vbe nižší než prahová hodnota?

Navíc můžete bez obav poukázat (v odpovědích) na chyby, které jsem v této otázce udělal.

Související otázka:

Komentáře

odpověď

Sytost jednoduše znamená, že zvýšení základního proudu nevede k žádnému (nebo jen velmi malému) zvýšení kolektorového proudu.

Sytost nastane, když jsou křižovatky BE a CB předpjaté, je to stav „nízkého odporu“ zařízení. Vlastnosti tranzistoru ve všech režimech, včetně saturace, lze předpovědět z modelu Ebers-Moll.

Komentáře

  • proč? Zdroje?
  • Ale když jsou BE i BC předpjaté … základní proud musí poskytnout proud pro kolektor a emitor … to je Ib = Ic + Ie, takže změna v základně musí změnu ovlivnit v Ic … Jak se základna izoluje (alespoň na aproximaci) od sběratele v provozu
  • @Kortuk: Podívejte se na elektronika.stackexchange.com/ questions / 254391 / … prosím, souvisí to.
  • @IncnisMrsi – děkuji za sdílení. Vlastně jsem se snažil přimět Leona, aby zahrnul důkladnější odpověď s odkazy. Bylo to zamýšleno v době, kdy jsme se snažili zlepšit kvalitu odpovědí.
  • Mám zde opravdu matoucí pochybnosti. Pokud je spojení CB také předpjaté, pak se také sběratelské elektrony začnou rozptylovat v opačném směru emitorových elektronů. To by mělo snížit aktuální pravdu? Co se ' děje?

Odpovědět

Vaše \ $ I_ {CE} \ $ = \ $ I_ {BE} \ krát h_ {FE} \ $ není zcela v pořádku. Tato rovnice ukazuje, jaký proud kolektoru by mohl být , pokud by bylo dáno dostatečné napětí kolektoru. Sytost se stane, když mu nedáte dostatečné napětí. Proto v sytosti \ $ I_ {CE} \ lt I_ {BE} \ krát h_ {FE} \ $. Nebo se na to můžete podívat obráceně, což znamená, že dodáváte více základního proudu, než je potřeba pro zvládnutí veškerého kolektorového proudu, který obvod může poskytnout. Matematicky řečeno, to je \ $ I_ {BE} \ gt I_ {CE} \ mathbin {/} h_ {FE} \ $.

Protože kolektor NPN bude fungovat jako aktuální dřez a v nasycení vnějšího obvodu neposkytuje tolik proudu, kolik by mohl projít, napětí kolektoru bude co nejnižší. Nasycený tranzistor má obvykle kolem 200 mV CE, ale také se může hodně lišit podle konstrukce tranzistoru a proud.

Jedním z artefaktů nasycení je to, že tranzistor se bude pomalu vypínat. V základně jsou další „nevyužité“ náboje, jejichž odčerpání chvíli trvá. To není moc vědecká a jen zhruba popisuje fyziku polovodičů, ale je to dost dobrý model, který si ve své mysli uchováte jako vysvětlení prvního řádu.

Jedna zajímavá věc je, že kolektor nasyceného tranzistoru je ve skutečnosti pod základnou napětí. Toto se výhodně používá v logice Schottky. Schottkyho dioda je integrována do tranzistoru od základny ke kolektoru. Když kolektor klesne, když Je téměř nasycený, krade základní proud, který udržuje tranzistor těsně na okraji nasycení. Napětí v zapnutém stavu bude o něco vyšší, protože tranzistor není plně nasycený. Výhodou je, že přechod je rychlejší, protože tranzistor je místo v saturaci v „lineární“ oblasti.

Odpověď

  1. Když je nasycený, proud kolektoru již není \ $ h_ {FE} \ $ krát základní proud . Je to méně, kolik, záleží to na zbytku obvodu (mluvím o nejjednodušším modelu, který vás napadne).V sytosti lze napětí \ $ V_ {CE} \ $ považovat za víceméně konstantní a můžete jej nazvat \ $ V_ {CEsat} \ $, řekněme kolem \ $ 0,2 \ mathrm V \ $. Váš BJT je nasyceno, když jsou aktivní obě jeho BE a BC křižovatky. To omezuje proud \ $ I_C \ $ na méně než \ $ I_B h_ {FE} \ $ a připíná pokles napětí \ $ V_ {CE} \ $ na \ $ V_ { CEsat} \ $.

  2. Proč vám záleží na tom, aby byl váš BJT v otevřeném stavu, pokud jím neprochází žádný proud? Je to jako mít otevřený kohoutek bez vody v potrubí: D

Komentáře

  • Proč péče? No … já ' m se učím a ' se snažím pochopit, jak fungují. 🙂
  • Teoreticky 🙂 protože SAT znamená, že oba křižovatky mají být zkreslené dopředu, pokud k dosažení takové podmínky vynutíte napětí B, C a E a vynutíte žádný proud, máte SAT BJT bez proudu .. pokud vím, nemá ' žádné aplikace ..

Odpovědět

Připojený odpor emitoru znamená, že tranzistor přejde do sytosti, ale základní odpor a odpor kolektoru zůstanou stejné. Baterie nakreslíte obvod a vypočítáte základní proud, pak budete mít dobrý výsledek.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *