Jak tranzystory BJT działają w stanie nasyconym?

15

Oto, co wiem o NPJ BJT (Bipolar Junction Transistors):

Prąd emitera podstawowego jest wzmacniany razy HFE w kolektorze-emiterze, dzięki czemu Ice = Ibe * HFE
Vbeto napięcie między emiterem bazy i, jak każda dioda, wynosi zwykle około 0,65 V. VecJednak nie pamiętam .
Jeśli Vbejest niższy niż minimalny próg, tranzystor jest otwarty i żaden z jego styków nie przepływa. (okej, może kilka µA prądu upływu, ale to nie dotyczy)

Ale wciąż mam kilka pytań:

Jak działa tranzystor, gdy jest nasycony ?
Czy jest możliwe, aby tranzystor był w stanie otwartym, w pewnych warunkach innych niż Vbeniższy niż próg?

Ponadto możesz wskazać (w odpowiedziach) wszelkie błędy, które popełniłem w tym pytaniu.

Powiązane pytanie:

Nie obchodzi mnie, jak działa tranzystor, jak mogę go uruchomić?

transistors bjt physics saturation camera detection arduino power electromagnetism inductive design digital-logic vhdl led spectrum-analyzer soldering dc-motor glue voltage diodes high-voltage rectifier dsp arduino microcontroller digital-logic mbed fpga xilinx vhdl spartan pcb-design esd integrated-circuit function-generator stepper-motor ratings capacitor resistors surface-mount dsp power-supply resistance inductive arm compiler keil linux simulation communication filter digital-logic signal rectifier transformer frequency generator counter verilog fpga arduino serial computers audio fpga verilog spartan legal

— Denilson Sá Maia
źródło

Powiązane: electronics.stackexchange.com/questions/254880/… , electronics.stackexchange.com/questions/254391/…

— Incnis Mrsi

16

Nasycenie oznacza po prostu, że wzrost prądu podstawowego powoduje brak (lub bardzo niewielki) wzrost prądu kolektora.

Nasycenie występuje, gdy złącza BE i CB są skierowane do przodu, jest to stan włączenia urządzenia o niskiej oporności. Właściwości tranzystora we wszystkich trybach, w tym nasycenie, można przewidzieć na podstawie modelu Ebersa-Moll'a.

— Leon Heller
źródło

5

dlaczego? Źródła?

— Kortuk

Ale kiedy zarówno BE, jak i BC są skierowane do przodu ... prąd podstawowy musi dostarczać prąd do kolektora i emitera ... to znaczy Ib = Ic + Ie, więc zmiana podstawy musi wpływać na zmianę Ic ... Jak baza zostaje odizolowana (co najmniej w przybliżeniu) od Collector in operration

— Wupadrasta Santosh

@Kortuk: Spójrz na electronics.stackexchange.com/questions/254391/... proszę, to jest powiązane.

— Incnis Mrsi

@IncnisMrsi - Doceniam udostępnianie. W rzeczywistości próbowałem nakłonić Leona, by podał dokładniejszą odpowiedź z referencjami. Zostało to zaplanowane w czasie, gdy staraliśmy się poprawić jakość odpowiedzi.

— Kortuk

12

$I_{CE}$ $I_{BE} \times h_{FE}$ $I_{CE} \lt I_{BE} \times h_{FE}$ $I_{BE} \gt I_{CE} \mathbin{/} h_{FE}$

Ponieważ kolektor NPN będzie zachowywał się jak ujście prądu, a nasycenie obwodu zewnętrznego nie daje mu tyle prądu, ile mógłby przejść, napięcie kolektora spadnie tak nisko, jak to możliwe. Nasycony tranzystor zwykle ma około 200 mV CE, ale to również może się bardzo różnić w zależności od konstrukcji tranzystora i prądu.

Jednym z artefaktów nasycenia jest to, że tranzystor wolno się wyłącza. W bazie są dodatkowe „nieużywane” ładunki, których rozładowanie zajmuje trochę czasu. Nie jest to zbyt naukowe i tylko z grubsza opisuje fizykę półprzewodników, ale jest to wystarczająco dobry model, aby zapamiętać go jako wyjaśnienie pierwszego rzędu.

Interesującą rzeczą jest to, że kolektor nasyconego tranzystora znajduje się faktycznie poniżej napięcia podstawowego. Wykorzystuje się to w logice Schottky'ego. Dioda Schottky'ego jest zintegrowana z tranzystorem od podstawy do kolektora. Kiedy kolektor obniża się, gdy jest prawie nasycony, kradnie prąd bazowy, który utrzymuje tranzystor na granicy nasycenia. Napięcie w stanie włączenia będzie nieco wyższe, ponieważ tranzystor nie jest w pełni nasycony. Zaletą jest to, że sprawia, że przejście off jest szybsze, ponieważ tranzystor znajduje się w obszarze „liniowym” zamiast w nasyceniu.

— Olin Lathrop
źródło

6

$h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$ $0.2\mathrm V$ $I_C$ $I_B h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$
Dlaczego zależy ci na tym, aby BJT był w stanie otwartym, jeśli nie przepływa przez niego prąd? To tak, jakby mieć otwarty kran bez wody w rurze: D

— stef
źródło

2

Dlaczego mnie to obchodzi? Cóż ... Uczę się i staram się zrozumieć, jak działają. :)

— Denilson Sá Maia,

Teoretycznie :), ponieważ SAT oznacza, że oba skrzyżowania są skierowane do przodu, jeśli wymusisz napięcia B, C i E, aby osiągnąć taki warunek, i nie wymusisz prądu, masz SAT BJT bez prądu .. ale o ile Wiem, że to nie ma żadnego zastosowania ...

— stef

-3

Podłączona rezystancja emitera oznacza, że tranzystor przejdzie w stan nasycenia, ale rezystancja bazy i rezystancja kolektora pozostaną takie same. Po narysowaniu obwodu i obliczeniu prądu bazy osiągniesz dobry wynik.

— samir kumar sethi
źródło