Як працюють транзистори BJT в насиченому стані?

15

Це те, що я знаю про NPN BJT (біполярні з'єднувальні транзистори):

Струм Base-Emitter посилюється HFE-раз на Collector-Emitter, так що Ice = Ibe * HFE
Vbe- напруга між базовим випромінювачем, і, як і будь-який діод, зазвичай становить близько 0,65В. Я не пам’ятаю про це Vec.
Якщо Vbeнижній за мінімальний поріг, транзистор відкритий і струм не проходить через жоден його контакт. (добре, може бути кілька мкА струму витоку, але це не актуально)

Але у мене ще є деякі питання:

Як працює транзистор, коли він насичений ?
Чи можливо мати транзистор у відкритому стані, за якоїсь іншої умови, крім того, щоб він був Vbeнижчим за поріг?

Крім того, сміливо вказуйте (у відповідях) будь-які помилки, які я допустив у цьому питанні.

Питання, пов'язані з цим:

Мені все одно, як працює транзистор, як змусити його працювати?

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
джерело

Пов'язано: electronics.stackexchange.com/questions/254880/… , electronics.stackexchange.com/questions/254391/…

— Incnis Mrsi

16

Насичення просто означає, що збільшення базового струму призводить до (або дуже мало) збільшення струму колектора.

Насичення виникає, коли і переходи BE, і CB схиляються вперед, це стан низького опору "Увімкнено" пристрою. Властивості транзистора в усіх режимах, включаючи насичення, можна передбачити з моделі Еберса-Молла.

— Леон Хеллер
джерело

5

чому? Джерела?

— Кортук

Але коли і BE, і BC є упередженими вперед ... базовий струм повинен забезпечувати струм для колектора і випромінювача ... тобто Ib = Ic + Ie, тому зміна бази повинно впливати на зміну Ic ... Як база виділяється (в накладеному наближенні) від колекціонера в процесі експлуатації

— Wupadrasta Santosh

@Kortuk: Подивіться на electronics.stackexchange.com/questions/254391/… будь ласка, це пов’язано.

— Incnis Mrsi

@IncnisMrsi - Я вдячний, що ви поділилися. Я насправді намагався підштовхнути Леона, щоб включити більш ретельну відповідь із посиланнями. Він був призначений у той час, коли ми намагалися покращити якість відповідей.

— Кортук

12

Ваш = не зовсім правильний. Це рівняння показує, яким може бути струм колектора, якщо дано достатню напругу колектора. Насичення відбувається, коли ви не даєте йому достатньої напруги. Тому за насичення . Або ви могли поглянути на це навпаки, це те, що ви подаєте більше базового струму, ніж потрібно для обробки всього струму колектора, який може забезпечити ланцюг. Якщо математично , це . $I_{CE}$ $I_{BE} \times h_{FE}$ $I_{CE} \lt I_{BE} \times h_{FE}$ $I_{BE} \gt I_{CE} \mathbin{/} h_{FE}$

Оскільки колектор NPN буде діяти як струм потоку, а зовнішній ланцюг не насичує його стільки струму, скільки міг би пройти, напруга колектора піде настільки низько, наскільки це можливо. Насичений транзистор зазвичай має близько 200 мВ СЕ, але це також може сильно відрізнятися залежно від конструкції транзистора та струму.

Одним із артефактів насичення є те, що транзистор буде повільно вимикатися. У базі є додаткові "невикористані" кошти, які потребують трохи часу, щоб злити. Це не дуже науково і лише приблизно описано фізику напівпровідників, але це досить хороша модель, щоб мати на увазі пояснення першого порядку.

Цікавим є те, що колектор насиченого транзистора насправді нижче базової напруги. Це використовується для переваги в логіці Шоткі. Діод Шоткі вбудований в транзистор від основи до колектора. Коли колектор стає низьким, коли він майже насичений, він краде базовий струм, який утримує транзистор просто на межі насичення. Напруга напруги буде трохи вище, оскільки транзистор не повністю насичений. Перевага полягає в тому, що він робить перехід вимкнення швидшим, оскільки транзистор знаходиться в «лінійній» області замість насичення.

— Олін Латроп
джерело

6

Коли він насичений, струм колектора вже не більше базового струму. Це менше, скільки, це залежить від решти схеми (я кажу про найпростішу модель, яку ви можете придумати). У насиченні напруга можна вважати більш-менш постійним , і ви можете називати його , скажімо , близько . TYour BJT насичується, коли активні як його BE, так і BC. Це обмежує струм менше і падіння напруги до . $h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$ $0.2\mathrm V$ $I_C$ $I_B h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$
Чому ви дбаєте про те, щоб ваш BJT був у відкритому стані, якщо через нього не проходить струм? Це як відкрити кран без води в трубі: D

— stef
джерело

2

Чому мені все одно? Ну ... я вчусь, і я намагаюся зрозуміти, як вони працюють. :)

— Denilson Sá Maia

За теорією :) так як SAT означає, що обидва переходи мають бути упередженими вперед, якщо ви примушуєте напруги B, C і E досягти такої умови, і ви не напружуєте струм, у вас є SAT BJT без струму .. але наскільки Я знаю, що у нього немає ніяких додатків ..

— stef

-3

Підключений опір випромінювача означає, що транзистор піде на насичення, однак базовий опір і опір колектора залишаться однаковими. Більше ви намалюєте схему і розрахуєте базовий струм, тоді ви отримаєте хороший результат.

— Самір кумар сеті
джерело