Hur fungerar BJT-transistorer i ett mättat tillstånd?

Detta är vad jag vet om NPN BJT: er (Bipolära Junction Transistors):

  • Base-Emitter-strömmen är förstärkt HFE gånger vid Collector-Emitter, så att Ice = Ibe * HFE
  • Vbe är spänningen mellan Base-Emitter och, som vilken diod som helst, är vanligtvis runt 0,65V. Jag kommer dock inte ihåg Vec.
  • Om Vbe är lägre än minimitröskeln är transistorn är öppen och ingen ström passerar genom någon av dess kontakter. (okej, kanske några µA läckström, men det är inte relevant)

Men jag har fortfarande några frågor:

  • Hur transistorn fungerar när den är mättad ?
  • Är det möjligt att ha transistorn i öppet tillstånd, under något annat tillstånd än att ha Vbe lägre än tröskeln?

Dessutom är du välkommen att peka (i svar) på eventuella misstag som jag gjorde i den här frågan.

Relaterad fråga:

Kommentarer

Svar

Mättnad betyder helt enkelt att en ökning av basström resulterar i ingen (eller mycket liten) ökning av kollektorströmmen.

Mättnad sker när både BE- och CB-korsningarna är förspända, det är enhetens låga motstånd ”På”. Transistorns egenskaper i alla lägen, inklusive mättnad, kan förutsägas från Ebers-Moll-modellen.

Kommentarer

  • varför? Källor?
  • Men när både BE och BC är förutspända … måste basström ge strömmen för samlare och sändare … det vill säga Ib = Ic + Ie, så förändring i bas måste påverka förändringen i Ic … Hur basen isoleras (vid leat till en approximation) från Collector in operration
  • @Kortuk: Titta på electronics.stackexchange.com/ frågor / 254391 / … snälla, det är relaterat.
  • @IncnisMrsi – Jag uppskattar att du delar. Jag försökte faktiskt driva Leon att inkludera ett mer ingående svar med referenser. Det var avsett vid en tidpunkt där vi försökte förbättra svarskvaliteten.
  • Jag har verkligen en förvirrande tvivel här. Om CB-korsningen också är förspänd framåt, börjar också samlarelektronerna diffundera i motsatt riktning från emitterelektroner. Det borde minska nuvarande, eller hur? Vad ' händer?

Svar

Din \ $ I_ {CE} \ $ = \ $ I_ {BE} \ gånger h_ {FE} \ $ är inte helt rätt. Denna ekvation visar vad kollektorströmmen kan vara om den får tillräcklig kollektorspänning. Mättnad händer när du inte ger tillräckligt med spänning. Därför, i mättnad, \ $ I_ {CE} \ lt I_ {BE} \ gånger h_ {FE} \ $. Eller så kan du titta tvärtom, det vill säga att du levererar mer basström än vad som behövs för att hantera all kollektorström som kretsen kan ge. Matematiskt uttryckt, det vill säga \ $ I_ {BE} \ gt I_ {CE} \ mathbin {/} h_ {FE} \ $.

Eftersom samlare av en NPN kommer att fungera som en aktuell diskbänk och i mättnad den externa kretsen inte ger den så mycket ström som den skulle kunna passera, kommer kollektorspänningen att gå så lågt som möjligt. En mättad transistor har vanligtvis cirka 200 mV CE, men det kan också variera mycket med transistorns design. och strömmen.

En mättnadsartefakt är att transistorn kommer att stängas långsamt. Det finns extra ”oanvända” laddningar i basen som tar lite tid att rinna ut. Det är inte särskilt vetenskapligt och bara grovt beskrivit halvledarfysiken, men det är en tillräckligt bra modell för att hålla i minnet som en första ordens förklaring.

En intressant sak är att samlaren av en mättad transistor faktiskt är under basen Detta används med fördel i Schottky-logiken. En Schottky-diod är integrerad i transistorn från bas till kollektor. När kollektorn blir låg när jag t är nästan mättad, stjäl den basströmmen som håller transistorn precis vid kanten av mättnaden. På-tillståndsspänningen kommer att vara lite högre eftersom transistorn inte är helt mättad. Fördelen är att den gör off-övergången snabbare eftersom transistorn är i den ”linjära” regionen istället för i mättnad.

Svar

  1. När det är mättat är samlarströmmen inte längre \ $ h_ {FE} \ $ gånger basströmmen . Det är mindre, hur mycket, det beror på resten av kretsen (jag pratar om den enklaste modellen du kan tänka dig).I mättnad kan \ $ V_ {CE} \ $ spänningen betraktas som mer eller mindre konstant och du kan kalla den \ $ V_ {CEsat} \ $, låt oss säga runt \ $ 0.2 \ mathrm V \ $. TYR BJT är mättad när både dess BE- och BC-korsningar är aktiva. Det begränsar strömmen \ $ I_C \ $ till mindre än \ $ I_B h_ {FE} \ $ och stänger \ $ V_ {CE} \ $ spänningsfallet till \ $ V_ { CEsat} \ $.

  2. Varför bryr du dig om att ha din BJT i öppet tillstånd om det inte finns någon ström som går igenom den? Det är som att ha din kran öppen utan vatten i röret: D

Kommentarer

  • Varför gör jag bryr mig … Tja … jag ' jag lär mig och jag ' jag försöker förstå hur de fungerar. 🙂
  • För teorins skull 🙂 eftersom SAT betyder att båda korsningarna ska vara förspända, om du tvingar B-, C- och E-spänningar för att uppnå ett sådant tillstånd, och du tvingar ingen ström, har du en SAT BJT utan ström .. men Såvitt jag vet har det ' ingen applikation …

Svar

Det anslutna emittermotståndet betyder att transistorn går till mättnad, men basmotståndet och kollektormotståndet förblir desamma. Batteriet ritar en krets och beräknar basströmmen, då blir du bra resultat.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *