Hvordan fungerer BJT-transistorer i en mættet tilstand?

Dette er hvad jeg ved om NPN BJTer (bipolare junction transistorer):

  • Base-emitterstrømmen forstærkes HFE gange hos Collector-Emitter, så Ice = Ibe * HFE
  • Vbe er spændingen mellem Base-Emitter, og som enhver diode er normalt omkring 0,65V. Jeg husker dog ikke Vec.
  • Hvis Vbe er lavere end minimumstærsklen, så er transistor er åben, og ingen strøm passerer gennem nogen af dens kontakter. (okay, måske et par µA lækstrøm, men det er ikke relevant)

Men jeg har stadig nogle spørgsmål:

  • Hvordan transistoren fungerer, når den er mættet ?
  • Er det muligt at have transistoren i åben tilstand under en anden tilstand end at have Vbe lavere end tærsklen?

Derudover er du velkommen til at pege (i svarene) på de fejl, jeg har lavet i dette spørgsmål.

Relateret spørgsmål:

Kommentarer

Svar

Mætning betyder simpelthen, at en stigning i basisstrøm resulterer i ingen (eller meget lille) stigning i kollektorstrøm.

Mætning opstår, når både BE- og CB-krydset er forudspændt, det er enhedens lave modstand “Til”. Transistorens egenskaber i alle tilstande, inklusive mætning, kan forudsiges ud fra Ebers-Moll-modellen.

Kommentarer

  • hvorfor? Kilder?
  • Men når både BE og BC er forudindtaget … skal basisstrøm give strømmen til samler og emitter … det vil sige Ib = Ic + Ie, så ændring i base skal påvirke ændringen i Ic … Hvordan basen bliver isoleret (ved leat til en tilnærmelse) fra Collector i operration
  • @Kortuk: Se på electronics.stackexchange.com/ spørgsmål / 254391 / … tak, det er relateret.
  • @IncnisMrsi – Jeg sætter pris på at du deler. Jeg prøvede faktisk at skubbe Leon til at inkludere et mere grundigt svar med referencer. Det var meningen på et tidspunkt, hvor vi forsøgte at forbedre svarkvaliteten.
  • Jeg har en virkelig forvirrende tvivl her. Hvis CB-krydset også er forspændt fremad, begynder også samlerelektronerne at diffundere i den modsatte retning af emitterelektroner. Det skal mindske strømmen, ikke? Hvad ' sker der?

Svar

Din \ $ I_ {CE} \ $ = \ $ I_ {BE} \ gange h_ {FE} \ $ er ikke helt korrekt. Denne ligning viser, hvad kollektorstrømmen kunne være, hvis den får tilstrækkelig kollektorspænding. Mætning sker, når du ikke giver det nok spænding. Derfor, i mætning, \ $ I_ {CE} \ lt I_ {BE} \ gange h_ {FE} \ $. Eller du kan se det omvendt, hvilket er, at du leverer mere basisstrøm end nødvendigt for at håndtere al den kollektorstrøm, som kredsløbet kan levere. Sæt matematisk, det er \ $ I_ {BE} \ gt I_ {CE} \ mathbin {/} h_ {FE} \ $.

Da samleren af en NPN vil fungere som en nuværende vask og i mætning det eksterne kredsløb ikke giver det så meget strøm som det kunne passere, vil kollektorspændingen gå så lavt som muligt. En mættet transistor har typisk omkring 200mV CE, men det kan også variere meget ved transistorens design og strømmen.

En artefakt af mætning er, at transistoren vil være langsom til at slukke. Der er ekstra “ubrugte” opladninger i basen, der tager lidt tid at løbe ud. Det er ikke meget videnskabelig og kun groft beskrevet halvlederfysik, men det er en god nok model til at huske på dig som en første ordens forklaring. En interessant ting er, at samleren af en mættet transistor faktisk er under basen Dette bruges med fordel i Schottky-logikken. En Schottky-diode er integreret i transistoren fra base til kollektor. Når kollektoren bliver lav, når jeg t er næsten i mætning, stjæler det basisstrøm, som holder transistoren lige ved mætningskanten. On-state spændingen vil være lidt højere, da transistoren ikke er fuldt mættet. Fordelen er, at den gør off-overgangen hurtigere, da transistoren er i det “lineære” område i stedet for i mætning.

Svar

  1. Når det er mættet, er kollektorstrømmen ikke længere \ $ h_ {FE} \ $ gange basisstrømmen . Det er mindre, hvor meget det afhænger af resten af kredsløbet (jeg taler om den enkleste model, du kan tænke på).I mætning kan \ $ V_ {CE} \ $ spændingen betragtes som mere eller mindre konstant, og du kan kalde den \ $ V_ {CEsat} \ $, lad os sige omkring \ $ 0.2 \ mathrm V \ $. DIN BJT er mættet, når både dets BE- og BC-kryds er aktive. Det begrænser \ $ I_C \ $ -strømmen til mindre end \ $ I_B h_ {FE} \ $ og fastgør \ $ V_ {CE} \ $ spændingsfaldet til \ $ V_ { CEsat} \ $.

  2. Hvorfor er du interesseret i at have din BJT i åben tilstand, hvis der ikke er nogen strøm, der går igennem den? Det er som at have vandhanen åben uden vand i røret: D

Kommentarer

  • Hvorfor gør jeg pleje? Nå … Jeg ' lærer, og jeg ' prøver at forstå, hvordan de fungerer. 🙂
  • For teoriens skyld 🙂 da SAT betyder, at begge knudepunkter skal være forspændt, hvis du tvinger B-, C- og E-spændinger til at opnå en sådan tilstand, og du tvinger ingen strøm, har du en SAT BJT uden strøm .. men så vidt jeg ved, har det ' ikke nogen form for anvendelse ..

Svar

Den tilsluttede emittermodstand betyder, at transistoren går til mætning, men basismodstanden og kollektormodstanden forbliver den samme. Batteriet tegner du et kredsløb og beregner basisstrømmen, så får du et godt resultat.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *