BJT 트랜지스터는 포화 상태에서 어떻게 작동합니까?

다음은 NPN BJT (바이폴라 접합 트랜지스터)에 대해 제가 알고있는 것입니다.

  • 베이스 이미 터 전류가 증폭 된 HFE Collector-Emitter에서 시간이 발생하므로 Ice = Ibe * HFE
  • Vbe는 Base-Emitter 사이의 전압입니다. 모든 다이오드는 일반적으로 약 0,65V입니다. 하지만 Vec에 대해서는 기억이 나지 않습니다.
  • Vbe가 최소 임계 값보다 낮 으면 트랜지스터가 열려 있고 어떤 접점도 전류가 흐르지 않습니다. (예, 몇 µA의 누설 전류 일 수 있지만 이는 관련이 없습니다.)

하지만 여전히 몇 가지 질문이 있습니다.

  • 트랜지스터가 포화 일 때 어떻게 작동합니까?
  • 트랜지스터가 Vbe 임계 값보다 낮습니까?

또한이 질문에서 내가 저지른 실수를 자유롭게 지적 해주세요.

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댓글

답변

포화는 단순히베이스 전류의 증가가 콜렉터 전류의 증가가 없거나 거의 증가하지 않음을 의미합니다.

포화는 BE와 CB 접합이 모두 순방향 바이어스 될 때 발생합니다. 장치의 저 저항 “켜짐”상태. 포화를 포함한 모든 모드에서 트랜지스터의 속성은 Ebers-Moll 모델에서 예측할 수 있습니다.

댓글

  • 이유는 무엇입니까? 소스?
  • 하지만 BE와 BC가 모두 순방향 바이어스 일 때 …베이스 전류는 컬렉터와 이미 터에 전류를 제공해야합니다. 즉, Ib = Ic + Ie이므로베이스의 변화가 변화에 영향을 미칩니다. Ic … 작동중인 Collector에서베이스가 분리되는 방법 (근사치에 가깝게)
  • @Kortuk : electronics.stackexchange.com/을보십시오. 질문 / 254391 / … 관련이 있습니다.
  • @IncnisMrsi-공유해 주셔서 감사합니다. 나는 실제로 Leon에게 참조와 함께 더 철저한 답변을 포함하도록 밀어 붙이려 고했습니다. 답변의 질을 높이기 위해 의도 한 것입니다.
  • 정말 헷갈리는 부분이 있습니다. CB 접합도 순방향 바이어스되면 콜렉터 전자도 이미 터 전자의 반대 방향으로 확산되기 시작합니다. 전류를 줄여야 하죠? ' 무슨 일이 일어나고 있습니까?

답변

\ $ I_ {CE} \ $ = \ $ I_ {BE} \ times h_ {FE} \ $는 옳지 않습니다.이 방정식은 충분한 콜렉터 전압이 주어지면 콜렉터 전류가 될 수있는 것을 보여줍니다. 포화 충분한 전압을주지 않을 때 발생합니다. 따라서 채도에서는 \ $ I_ {CE} \ lt I_ {BE} \ times h_ {FE} \ $입니다. 또는 다른 방식으로 볼 수 있습니다. 즉, 회로가 제공 할 수있는 모든 콜렉터 전류를 처리하는 데 필요한 것보다 더 많은 기본 전류를 공급하고 있다는 것입니다. 수학적으로 입력하면 \ $ I_ {BE} \ gt I_ {CE} \ mathbin {/} h_ {FE} \ $입니다.

NPN의 수집기는 전류 싱크처럼 작동하기 때문에 포화 외부 회로는 통과 할 수있는만큼의 전류를 제공하지 않으며 콜렉터 전압은 가능한 한 낮아집니다. 포화 된 트랜지스터는 일반적으로 약 200mV CE를 갖지만 트랜지스터의 설계에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 그리고 전류.

포화의 한 가지 아티팩트는 트랜지스터가 꺼지는 속도가 느리다는 것입니다.베이스에 추가로 “사용되지 않은”전하가있어 방전되는 데 약간의 시간이 걸립니다. 과학적이고 반도체 물리학을 대략적으로 만 설명했지만 “1 차 설명으로 마음에 들기에 충분한 모델입니다.

한 가지 흥미로운 점은 포화 트랜지스터의 수집기가 실제로베이스 아래에 있다는 것입니다. 이것은 Schottky 로직에서 유리하게 사용됩니다. Schottky 다이오드는베이스에서 콜렉터로 트랜지스터에 통합됩니다. t “가 거의 포화 상태에 있으면 트랜지스터를 포화의 가장자리에 유지하는베이스 전류를 훔칩니다. 온 상태 전압은 트랜지스터가 완전히 포화되지 않았기 때문에 약간 더 높을 것입니다. 장점은 트랜지스터가 포화 상태가 아닌 “선형”영역에 있기 때문에 오프 전환이 더 빨라진다는 것입니다.

답변

  1. 포화되면 콜렉터 전류는 더 이상 기본 전류의 \ $ h_ {FE} \ $ 배가 아닙니다. . 이것은 회로의 나머지 부분에 따라 달라집니다 (생각할 수있는 가장 간단한 모델에 대해 이야기하고 있습니다).포화 상태에서 \ $ V_ {CE} \ $ 전압은 다소 일정하다고 간주 될 수 있으며 \ $ V_ {CEsat} \ $라고 부를 수 있습니다. 약 \ $ 0.2 \ mathrm V \ $라고 가정 해 보겠습니다. TYour BJT는 BE 및 BC 접합이 모두 활성화되면 포화됩니다. 이는 \ $ I_C \ $ 전류를 \ $ I_B h_ {FE} \ $ 미만으로 제한하고 \ $ V_ {CE} \ $ 전압 강하를 \ $ V_ {로 고정합니다. CEsat} \ $.

  2. BJT를 통과하는 전류가 없는데 BJT를 개방 상태로 두는 이유는 무엇입니까? 수돗물이 파이프에 물없이 열려있는 것과 같습니다. D

댓글

  • 왜 내가 음 … 저는 ' 배우고 있고 ' 그 작동 방식을 이해하려고합니다. 🙂
  • 이론 상으로는 🙂 SAT는 두 접합이 순방향 바이어스되는 것을 의미하므로 B, C 및 E 전압이 이러한 조건을 달성하도록 강제하고 전류를 강제하지 않으면 전류가없는 SAT BJT를 갖게됩니다. 내가 아는 한 ' 어떤 종류의 애플리케이션도 없습니다 ..

Answer

연결된 이미 터 저항은 트랜지스터가 포화 상태가되지만 기본 저항과 컬렉터 저항은 동일하게 유지됨을 의미합니다. 배터리 회로를 그리고 기본 전류를 계산하면 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.

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