Tranzystor Schottky'ego, nie jesteś pewien, czy to rozumiem?

Więc przeglądałem i przeglądałem książkę Digital Computer Electronics i doszedłem do tego ... Wydaje się to takie proste i rozumiem jego sens, ale nie jestem pewien, czy rozumiem dokładnie, jak to działa .

„W tranzystorze Schottky'ego dioda Schottky przetacza prąd z podstawy do kolektora, zanim tranzystor osiągnie nasycenie”.

Chyba ta część myli mnie powyżej ^^^

http://en.wikipedia.org/wiki/Schottky_transistor

Z tego, co zbieram, dioda Schottky'ego ma napięcie przewodzące 0,25 V ... Więc pobiera 0,25 V z linii wejściowej (pochodzącej z lewej strony obrazu) i wkłada TO do kolektora ... Więc to ' Po prostu zajmę mniej czasu na przełączenie ... Ponieważ w bazie jest mniej .25 V mniej? Czy też dodaje 0,25 V do kolektora, więc kiedy tranzystor się włączy, będzie już przez niego trochę przepływał (ponieważ 0,25 V nie wystarcza, aby faktycznie przepłynąć, gdy jest wyłączony?)? Wpis w Wikipedii jest mylący. Czuję się głupio, zadając tak proste pytanie lol.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

transistors schottky

— szalski
źródło

Musisz uporządkować swoje pojęcia dotyczące napięcia i prądu (napięcie nie płynie). Ponadto w jednostkach rozróżniana jest wielkość liter, symbol Volt to V (wielkie litery).

— starblue

Jedną przeszkodą, którą musiałem przeskoczyć, aby zrozumieć tranzystory Schottky'ego, jest to, że różnica między napięciem kolektor-emiter jest mniejsza niż napięcie bazy-emiter w nasyconym tranzystorze. (

V_{c e} \approx 0.2 V

$V_{ce} \approx 0.2V$ , w porównaniu do

, sprawdź arkusz danych w celu uzyskania dokładniejszych wartości.) W ten sposób dioda Schottky'ego zawsze dociera do przodu.

V_{b e} \approx 0.6 V

$V_{be} \approx 0.6V$

— Phil Frost

@starblue, aby upewnić się, że OP ma odpowiednie nawyki, wyjaśnię, że symbol woltów to wielkie „V”, ale samo słowo volt nie jest pisane wielką literą.

— Photon

@ Photon Tak, przepraszam za to, to pokazuje, że nie jestem native speakerem.

— starblue

@starblue, wielu rodzimych użytkowników języka angielskiego również źle to rozumie.

— Photon

Odpowiedzi:

Co się dzieje to:

Gdy napięcie bazowe rośnie, tranzystor zaczyna się włączać, a jego napięcie kolektora spada (zakładając, że ma rezystor kolektora lub podobny element ograniczający prąd)

Zwykle typowe napięcie nasycenia tranzystorów bipolarnych wynosi około 200 mV lub mniej. Kiedy napięcie kolektora, Vce spada poniżej Vbe - Vschottky, schottky zaczyna przewodzić (teraz jest skierowany do przodu) i prąd podstawowy zaczyna przepływać przez niego do kolektora. To „kradnie” prąd z bazy, zapobiegając dalszemu włączeniu tranzystora i osiągnięciu przez kolektor napięcia nasycenia.
Układ osiągnie stan równowagi, ponieważ tranzystor nie może się już włączyć bez spadku prądu bazowego (można to postrzegać jako formę ujemnego sprzężenia zwrotnego) i osiądzie wokół Vbe-Vschotkky (np. ~ 700mv-450mV w przeciwieństwie do ~ 200mV)

Aby wyjaśnić, formuła dla Vce jest następująca:

Vce = Vbe - Vschottky

Jeśli mamy ten obwód i stosujemy napięcie narastające od 0-2 V:

Tranzystor Schottky'ego

Otrzymujemy wyniki symulacji takie jak to:

Schottky Transistor Sim

Należy zauważyć, że gdy Vcollectorspadnie poniżej ~ 700mV, Schottky zaczyna przewodzić, a napięcie kolektora osiąga poziom około 650mV.

Jeśli usuniemy Schottky'ego, wówczas:

Symulacja bez Schottky'ego

Widzimy, jak kolektor spada aż do 89 mV (użyłem kursora, ponieważ trudno go zobaczyć na wykresie)

— Oli Glaser
źródło

To coś ma sens ...... ale chyba nie rozumiem, co masz na myśli mówiąc, że kiedy tranzystor się włącza, napięcie kolektora spada, kiedy tranzystor jest włączony, nie powinno płynąć dużo napięcia przez kolektor przez emiter? Chyba że nie rozumiem, jak działa tranzystor .... ale czy napięcie przyłożone do podstawy nie pozwala na przepływ napięcia przez kolektor i na zewnątrz emitera? Wydaje mi się, że myli mnie to, że kiedy tranzystor jest włączony, dlaczego napięcie miałoby być niższe na kolektorze?

Zobacz komentarz @ starblue na ten temat - napięcie nie płynie, to różnica potencjałów między dwoma punktami. To prąd wzrasta, gdy tranzystor się włącza. Dla szybkiej analogii wody; pomyśl o baterii takiej jak pompa, o ciśnieniu, które wytwarza napięcie, a o wodzie przepływającej przez rury płynie prąd. Tranzystor działa trochę jak zawór w rurze, kontrolując prąd. Być może wziąłbym podstawową książkę elektroniczną (Practical Electronics for Inventors jest całkiem dobra) i przejrzałem kilka pierwszych rozdziałów, a potem wróciłem do tego.

— Oli Glaser,

Kontynuując analogię z wodą - rezystor R2 jest jak zwężenie w rurze, tworząc na niej różnicę ciśnień (napięcie). Gdy tranzystor otwiera się / zamyka, różnica ciśnień na nim rośnie / maleje. Gdy tranzystor jest zamknięty, ciśnienie / napięcie jest najwyższe (byłoby przy pełnym ciśnieniu pompy, ponieważ nie przepływa woda) Gdy tranzystor się otwiera i woda / prąd płyną, ciśnienie / napięcie na nim spada, więc ciśnienie / napięcie na styku R2 i tranzystor spada. Przepraszam, jeśli to bardziej Cię dezorientuje, po prostu próbuję namalować szorstki obraz.

— Oli Glaser,

Myślę, że to ma sens, gdy tranzystor jest zamknięty, gromadzi się za nim wiązka „przeciwciśnienia”, czyli VOltage, a gdy się otworzy, ciśnienie (napięcie) jest zwalniane, dopóki nie spadnie do .2v lub cokolwiek minie. poprawny?

Szybkie pytanie jednak ... ponieważ 12 V jest w kolektorze tranzystora, gdy jest on wyłączony ..... czy to w ogóle nagrzewa tranzystor ... czy skoro nie odbiera prądu, myślę, że to nie ma znaczenia?

Odpowiedź Oli jest dobra w mechanice tego, co się dzieje: bez diody, ponieważ wzrost prądu podstawowego powoduje, że tranzystor staje się trudniejszy, tranzystor Vce spada poniżej Vbe, aż tranzystor nasyci się przy Vce = 0,2 lub nawet 0,05 V.

A przy obecności diody, gdy Vce spadnie poniżej około 0,45 V (0,7 V minus napięcie przewodzenia diody 0,25 V), dioda zacznie kraść prąd podstawowy, zapobiegając nasyceniu tranzystora. (Nie jestem pewien, dlaczego Oli twierdzi, że dzieje się to przy Vce = 0,7 V, być może używał w swojej symulacji „idealnej diody”).

Ale brakuje tego, dlaczego:

Gdy tranzystor nasyca się, obszar podstawy jest zalany dodatkowymi nośnikami i praktycznie nie ma potencjału kolektora (Vce bliskie 0), aby przyciągnąć je z podstawy. Dlatego po wyłączeniu prądu podstawowego tranzystor nadal przewodzi przez znaczny okres czasu przed wyłączeniem.

Zapobieganie nasyceniu w ten sposób (poprzez usunięcie nadmiaru prądu podstawowego) oznacza, że może on wyłączyć się znacznie szybciej, pozostawiając niezmieniony czas włączenia.

Dodanie tego hacka do logiki serii 74 potroiło jego szybkość (74S) dla tej samej mocy lub pozwoliło na znacznie niższą moc (74LS) dla tej samej wydajności.

— Brian Drummond
źródło

Powiedziałem, że dzieje się to przy około 0,7 V, ponieważ jest to w przybliżeniu spadek emitera bazy tranzystora bipolarnego. Napięcie przewodzenia diody Schottky'ego jest małe przy niskich poziomach prądu, takich jak w mojej symulacji, więc nie dodaje prawie nic (jeśli rezystor podstawowy byłby niższy, wówczas występowałby przy niższym napięciu, takim jak wspomniane 0,45 V.) Możesz to zobaczyć (dioda zaczyna się włączać przy około 0,7 V) w symulacji w mojej odpowiedzi.

— Oli Glaser

Okej, więc dla małych nadmiarowych prądów Vschottky będzie znacznie mniejszy niż 0,25 V. Ale wtedy Vbe jest bardziej jak 0,6 V dla wystarczająco małych prądów. Ale forma równania jest nadal Vce = Vbe-Vschottky i będzie zmierzać w kierunku 0,4 V wraz ze wzrostem prądu wejściowego.

— Brian Drummond

Tak, wspomniałem o tym w drugim akapicie „kiedy napięcie kolektora spadnie poniżej Vbase - Vschottky” (powinien to być naprawdę emiter Vbase, ale sugeruje się uziemienie). Chociaż nie został przedstawiony jako wzór, być może powinienem był to zrobić to jaśniejsze.

— Oli Glaser,

Ok, zredagowałem swoją odpowiedź, aby podać pewne wyjaśnienia.

— Oli Glaser,

Oto pytanie: czym różni się dioda Schottky'ego od bezpośredniego połączenia podstawy z kolektorem? Jeśli to zrobisz, V_ce zawsze będzie wynosić około 0,6-0,7 V, co również utrzyma tranzystor w aktywnym obszarze.