Чому ви не можете продовжувати притискати напругу через клеми базового випромінювача в транзисторі?

10

Я просто прочитав кілька перших сторінок "Мистецтва електроніки - Пол Горовіц". У главі 2 транзистора сказано, що є чотири властивості транзистора NPN (для PNP він обернений).

2-я властивість каже:

Схеми бази-випромінювача та колектора бази поводяться як діоди. Зазвичай діод базового випромінювача веде, а діод базового колектора є зворотним зміщенням.

Тоді воно говорить:

Особливо зверніть увагу на ефект властивості 2. Це означає, що ви не можете продовжувати стискати напругу через клеми базового випромінювача, оскільки величезний струм буде текти, якщо база буде більш позитивною, ніж випромінювач, приблизно на 0,6-0,8 вольт.

Я не розумію, чому? Потік струму від бази до випромінювача, тому що базовий випромінювач веде діод, чому я не можу підключити напругу на цих двох клемах. Якщо я не застосовую напругу, як може протікати струм?

Також,

адже величезний струм буде текти, якщо основа більш позитивна, ніж випромінювач, більш ніж приблизно на 0,6 - 0,8 вольт

Що означає це пояснення? Чому пояснення, що напруга не може бути застосована до клеми базового випромінювача?

transistors

— aukxn
джерело

2

Це просто говорить, що без обмеження струму (наприклад, з резистором), що проходить через базовий випромінювальний перехід, з'єднання ефективно створює коротке замикання на землю. Тому що він поводиться як «нормальний» діод.

— Голаж

2

Звичайно, ви можете робити все, що завгодно, зі своїм власним транзистором, але якщо ви покладете 3В від основи до випромінювача невеликого транзистора NPN, він буде зруйнований дуже швидко, оскільки тече кілька ампер і надмірне нагрівання призведе до незворотної шкоди. Якщо ставити 1К послідовно, то протікає кілька мА і транзистор буде щасливий.

— Spehro Pefhany

1

Книга означає: "Ви не можете продовжувати стикати будь-яку напругу в БЕ ..." Це ж стосується будь-якого діода: підключіть BE безпосередньо до джерела живлення 12 В, воно вискочить, як запобіжник.

— wbeaty

7

Отже, як ви вже згадували, це говорить, що транзистор - це по суті два діоди.

Ви повинні, але не можете знати, що типовий перепад напруги, необхідний для діода для його проведення, становить ~ 0,7 В, але може змінюватися залежно від діода, звичайно. Отже, якщо ви просто 'приклеюєте' напругу через клеми, як при збільшенні напруги над діодним струмом тече:

введіть тут опис зображення

Оскільки опір на діоді дуже низький при застосуванні цієї напруги, ми можемо виявити, що струм був би надзвичайно високим: I = V / R, просто зрозуміти, що чим нижчий R тим більший струм, і це може бути дуже пошкоджуючи базовий термінал, я вважаю, що таблиця конкретного транзистора дасть вам більше інформації про те, який струм він може приймати.

Що це говорить про те, що вам потрібно мати опорний обмежувач струму перед базовим терміналом на транзисторі, який робить саме те, що його назва описує, обмежує струм. Оскільки падіння напруги на транзисторі залишатиметься на рівні 0,6-0,8 В, ми можемо розробити резистор розміру, який нам знадобиться досить легко. R = (Vin - Vdrop) / I, "Я" - базовий струм, який він може сприймати; Vdrop - це падіння напруги від основи до випромінювача, а Vin - джерело живлення, яке йде в базу, вам також потрібно подивитися hfe транзистора, тож подивіться, чи зможе він дати вам потрібний струм, який, випадково, може бути обмежений, або "адаптований" за допомогою резистора на випромінювальному штирі, щоб транзистор був менш надійний на hfe, але Я впевнений, що ви в майбутньому досягнете цього!

— MrPhooky
джерело

6

Ну, ви дійсно застосовуєте напругу через BE, і ви також повинні обмежувати струм за допомогою базового резистора. Ви можете знайти максимум базового струму транзистора в його таблиці.

Та ж історія для діодів. Якщо ви хочете живити світлодіод, ви повинні включити в ланцюг обмежувач струму.

— колибри
джерело

2

Цитата на мою думку погано сформульована. Звичайно, має бути напруга прямого переходу через з'єднання базового випромінювача, щоб пройшов струм наскрізь.

Однак , щойно "увімкнено", струм наскрізь може різко змінитися за відносно невелику зміну напруги базового випромінювача.

Таким чином, треба мати певний рядний опір, щоб струм не міг перевищувати безпечну величину.

Математично базовий струм приблизно

i_{B} = \frac{I_{S}}{β} e^{\frac{v_{B E}}{V_{Т}}}

$i_B = \frac{I_S}{\beta}e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}$

Іншими словами, струм зростає експоненціально зі збільшенням напруги. Швидкий алгебра дає наступний результат:

струм подвоюється для збільшення напруги приблизно приблизно $0.05V$

Отже, управління базовим струмом із джерелом напруги $v_S$ вимагає надзвичайно точного контролю напруги.

Тепер, якщо резистор $R$ послідовно з базовим випромінювальним переходом, стає рівнянням базового струму

i_{Б} = \frac{v_{S} - v_{Б Е}}{R}

$i_B = \frac{v_S - v_{BE}}{R}$

Для типового транзистора і типових базових струмів у нас є

0,6 V \leq v_{Б Е} \leq 0,8 V

$0.6V \le v_{BE} \le 0.8V$

Таким чином, струм основи повинен знаходитися в діапазоні

\frac{v_{S} - 0,8 V}{R} \leq i_{Б} \leq \frac{v_{S} - 0,6 V}{R}

$\frac{v_S - 0.8V}{R} \le i_B \le \frac{v_S - 0.6V}{R}$

Крім того, коли ми дивимось на зміну базового струму для зміни напруги джерела $v_S$ , ми виявляємо, що замість експоненціального відношення у нас було без резистора, відношення з резистором приблизно лінійне. Насправді у нас є

Δ i_{Б} \approx \frac{Δ v_{S}}{R}

$\Delta i_B \approx \frac{\Delta v_S}{R}$

для типових значень $v_S$ і $R$ .

— Альфред Кентаврі
джерело

0

Транзистор - це пристрій керованого струмом. Струм випромінювача пов'язаний з базовим струмом як

I_e = (B+1) * I_b       ( B = beta )

У режимі прямого зміщення діода (з використанням експоненціальних характеристик), як тільки напруга переходить поріг (приблизно 0,7 В або близько для кремнію), значення струму різко зростає.

Тож якщо ви безпосередньо підключите джерело напруги між базовою та емітерною клемами без обмежувального резистора, через базу почне протікати величезна кількість струму, і оскільки B (бета), як правило, становить 100 або більше для транзисторів в активному режимі, Струм випромінювача буде ще більшим (за допомогою вищевказаного рівняння), що може пошкодити пристрій.

— Контрабандист плутонію
джерело

Ваш опис тут щодо бета-транзистора може ввести в оману. Якщо базовий випромінювач підключений тільки до джерела напруги (колектор відкритий) базовий струм був би рівний струму випромінювача.

— Майкл Карась

Насправді струм випромінювача знизиться до нуля майже одразу, коли перехід базового випромінювача вигорить і вибухне транзистором.

— JRE

@ Контрабандист плутонію: я бачу певну суперечність у вашій відповіді. Спочатку ви заявляєте, що транзистор був би пристроєм, керованим струмом (що не відповідає дійсності!), І відповідно до наступного речення саме напруга BE викликає різке зростання (понад 0,7 В). Ви можете уточнити?

— LvW

@LvW. Я маю на увазі те, що, хоча в діоді, струм управляється напругою. Але бачачи більшу картину (транзистор в цілому), струм випромінювача контролюється базовим струмом. Якщо в будь-який момент я помиляюся, не соромтеся змінити відповідь.

— контрабандист Плутонію

Ні - я не думаю, що я повинен змінювати відповідь від когось іншого. Однак було б цікаво дізнатись, як ви можете виправдати своє твердження (BJT, що контролюється потоком). Наскільки я знаю, немає абсолютно ніяких ознак для цього. Навпаки, не проблема показати, що і чому BJT контролюється напругою. Є багато людей (свідків з високою репутацією), які підтримують підхід до контролю напруги. Навіть з енергетичної точки зору неможливо, що велика кількість контролюється меншою кількістю того ж виду.

— LvW