Isto é o que eu sei sobre NPN BJTs (transistores de junção bipolar):
- A corrente base-emissora é amplificada HFE vezes no Coletor-Emissor, de modo que
Ice = Ibe * HFE -
Vbeseja a tensão entre o Base-Emissor e, como qualquer diodo, é geralmente em torno de 0,65V. Não me lembro deVec, no entanto. - Se
Vbefor inferior ao limite mínimo, então o transistor está aberto e nenhuma corrente passa por nenhum de seus contatos. (ok, talvez alguns µA de corrente de fuga, mas isso não é relevante)
Mas ainda tenho algumas dúvidas:
- Como funciona o transistor quando está saturado ?
- É possível ter o transistor em estado aberto sob alguma condição diferente de
Vbeabaixo do limite?
Além disso, fique à vontade para apontar (nas respostas) quaisquer erros que cometi nesta pergunta.
Pergunta relacionada:
Comentários
- Relacionados: electronics.stackexchange.com/questions/254880 / … , electronics.stackexch ange.com/questions/254391/…
Resposta
Saturação significa simplesmente que um aumento na corrente base resulta em nenhum (ou muito pouco) aumento na corrente do coletor.
A saturação ocorre quando as junções BE e CB são polarizadas para frente, é” s o estado de baixa resistência “Ligado” do dispositivo. As propriedades do transistor em todos os modos, incluindo saturação, podem ser previstas a partir do modelo de Ebers-Moll.
Comentários
- por quê? Fontes?
- Mas quando BE e BC são polarizados para frente … a corrente de base deve fornecer a corrente para o coletor e o emissor … isto é Ib = Ic + Ie, então a mudança na base deve afetar a mudança em Ic … Como a base é isolada (pelo menos uma aproximação) do Coletor em operação
- @Kortuk: Olhe em electronics.stackexchange.com/ question / 254391 / … por favor, está relacionado.
- @IncnisMrsi – Agradeço por compartilhar. Na verdade, eu estava tentando forçar Leon a incluir uma resposta mais completa com referências. Foi planejado em um momento em que estávamos tentando melhorar a qualidade das respostas.
- Tenho uma dúvida muito confusa aqui. Se a junção CB também for polarizada para frente, os elétrons coletores também começarão a se difundir na direção oposta dos elétrons emissores. Isso deve diminuir a corrente, certo? O que ' está acontecendo?
Resposta
Sua \ $ I_ {CE} \ $ = \ $ I_ {BE} \ times h_ {FE} \ $ não está bem certo. Esta equação mostra qual seria a corrente do coletor poderia se dada a tensão do coletor suficiente. Saturação acontece quando você não fornece voltagem suficiente. Portanto, em saturação, \ $ I_ {CE} \ lt I_ {BE} \ times h_ {FE} \ $. Ou você pode olhar ao contrário, que é que você está fornecendo mais corrente de base do que o necessário para lidar com toda a corrente de coletor que o circuito pode fornecer. Colocado matematicamente, isto é \ $ I_ {BE} \ gt I_ {CE} \ mathbin {/} h_ {FE} \ $.
Uma vez que o coletor de um NPN agirá como um coletor de corrente e em saturação o circuito externo não está fornecendo tanta corrente quanto poderia passar, a tensão do coletor cairá o mais baixo possível. Um transistor saturado normalmente tem cerca de 200mV CE, mas isso também pode variar muito pelo design do transistor e a corrente.
Um artefato de saturação é que o transistor vai demorar para desligar. Existem cargas extras “não utilizadas” na base que demoram um pouco para esgotar. Isso não é muito científica e descreveu apenas de forma aproximada a física do semicondutor, mas é “um modelo bom o suficiente para manter em sua mente como uma explicação de primeira ordem.
Uma coisa interessante é que o coletor de um transistor saturado está na verdade abaixo da base voltagem. Isso é usado com vantagem na lógica Schottky. Um diodo Schottky é integrado no transistor da base ao coletor. Quando o coletor fica baixo quando i t “está quase em saturação, ele rouba a corrente de base que mantém o transistor no limite da saturação. A tensão no estado ligado será um pouco mais alta, pois o transistor não está totalmente saturado. A vantagem é que isso torna a transição desligada mais rápida, pois o transistor está na região “linear” em vez de na saturação.
Resposta
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Quando está saturado, a corrente do coletor não é mais \ $ h_ {FE} \ $ vezes a corrente base . É menos, quanto, depende do resto do circuito (estou falando do modelo mais simples que você pode imaginar).Na saturação, a tensão \ $ V_ {CE} \ $ pode ser considerada mais ou menos constante e você pode chamá-la de \ $ V_ {CEsat} \ $, digamos em torno de \ $ 0.2 \ mathrm V \ $. TYour BJT é saturada quando ambas as junções BE e BC estão ativas. Isso limita a corrente \ $ I_C \ $ a menos de \ $ I_B h_ {FE} \ $ e fixa a queda de tensão \ $ V_ {CE} \ $ em \ $ V_ { CEsat} \ $.
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Por que você se importa em ter seu BJT em estado aberto se não há corrente passando por ele? É como ter sua torneira aberta sem água no cano: D
Comentários
- Por que eu se importa? Bem … eu ' estou aprendendo e ' estou tentando entender como eles funcionam. 🙂
- Para fins teóricos 🙂 como SAT significa que ambas as junções têm polarização direta, se você forçar as tensões B, C e E para atingir tal condição e não forçar nenhuma corrente, você terá um SAT BJT sem corrente .. até onde eu sei, não ' não tem nenhum tipo de aplicativo.
Resposta
A resistência do emissor conectada significa que o transistor irá para a saturação, mas a resistência da base e a do coletor permanecerão as mesmas. Depois de desenhar um circuito e calcular a corrente de base, você terá um bom resultado.