Як я насичую транзистор NPN?

Я розумію, що в «режимі насичення» BJT функціонує як простий перемикач. Я використовував це до введення світлодіодів, але не впевнений, що чітко розумію, як потрапив транзистор у такий стан.

Чи стає BJT насиченим, підвищуючи Vbe вище певного порогу? Я сумніваюся в цьому, тому що БЖТ, наскільки я їх розумію, контролюються струмом, а не керовані напругою.

Чи стає BJT насиченим, дозволяючи Ib переходити певний поріг? Якщо так, чи залежить цей поріг від "навантаження", яке підключено до колектора? Чи транзистор насичений просто тому, що Ib досить високий, що бета транзистора вже не є обмежуючим фактором у Ic?

Введіть достатню кількість струму в базу, щоб перехід основи-колектора став упередженим. Скільки струму буде залежати від типу транзистора. "насичення" пов'язане з тим, скільки носіїв заряду в базовій області можуть перетворити його в колекторну область. Деякі будуть надходити з базового терміналу, але багато інших прийде в базовий регіон з області випромінювачів. Крім певної кількості базового струму, просто не буде збільшення наявних носіїв заряду, які можуть перетнути перехід BC.

Транзистор переходить у насичення, коли і з'єднання бази-випромінювача, і базо-колектор вперед зміщені вперед. Отже, якщо напруга в колекторі падає нижче базової напруги, а напруга випромінювача нижче базової напруги, то транзистор перебуває в насиченні.

Розглянемо цю загальну схему підсилювача випромінювачів. Якщо струм колектора досить високий, то падіння напруги на резисторі буде досить великим, щоб знизити напругу колектора нижче базової напруги. Але зауважте, що напруга в колекторі не може надто низько, тому що з'єднання база-колектор буде тоді схожим на диод, орієнтований вперед! Отже, у вас буде падіння напруги через з'єднання бази-колектора, але це не буде звичайний 0,7 В, він буде більше схожий на 0,4 В.

$V_{be}$$I_b$$V_{be}$$I_b$$I_c$$V_{CC}$

Наступний коментар до вашої заяви

Чи стає BJT насиченим, підвищуючи Vbe вище певного порогу? Я сумніваюся в цьому, тому що БЖТ, наскільки я їх розумію, контролюються струмом, а не керовані напругою.

Існує ряд різних способів описати роботу транзистора. Перший - описати взаємозв'язок між струмами в різних терміналах:

Дивлячись на це таким чином, можна сказати, що струм колектора керується базовим струмом .

Іншим способом погляду на це було б описати залежність між напругою базового випромінювача та струмом колектора, який є

Дивлячись на це таким чином, струм колектора керується базовою напругою .

Це, безумовно, заплутано. Це мене тривалий час бентежило. Правда полягає в тому, що ви не можете реально відокремити напругу базового випромінювача від базового струму, оскільки вони взаємопов'язані. Тож обидва погляди правильні. Намагаючись зрозуміти певну схему або конфігурацію транзистора, я вважаю, що зазвичай краще всього вибрати ту модель, яка робить її найпростішою для аналізу.

Редагувати:

Чи стає BJT насиченим, дозволяючи Ib переходити певний поріг? Якщо так, чи залежить цей поріг від "навантаження", яке підключено до колектора? Чи транзистор насичений просто тому, що Ib досить високий, що бета транзистора вже не є обмежуючим фактором у Ic?

$I_b$$V_{CC}$$R_C$$R_E$

Транзистор BJT буде насичений моментом, коли Ic не буде слідувати лінійному співвідношенню:

$I_c = HFE * I_b$

Таким чином, все, що нам потрібно зробити, - це обмежити Ic від досягнення цього значення.

$I_b$$I_b$$I_b$$I_c$$R_c$

$R_b$$R_c$$R_b=5K$

$I_b = (5-0.5)/5K ~= 1mA$

$I_c$$1mA * 50 = 50mA$$R_c$$I_c$

Якщо використовується транзистор як комутатор, рекомендується додати додатковий резистор (10 К) між основою та землею (для швидкого перемикання та запобігання витоку, за умови, що BJT типу NPN)

Насичення - це коли збільшення введення не призводить до збільшення випуску. У BJT це було б тому, що вихід досяг максимальної струмопровідності.

Метод, який я розробляю, щоб переконати, що перемикання BJT в загальновипромінювальному режимі приймається в насичення при проведенні ...

Знайдіть у інформаційному аркуші BJT його Ic (max) та hFE (хв).

Обчисліть необхідний базовий струм Ib як 5 x Ic (max) / hFE (хв)

5 x - це персональний "фактор витіснення", що дозволяє отримати додатковий базовий струм для забезпечення повного витіснення BJT в насичення.

Це передбачає простий випадок: невеликий BJT в режимі загального випромінювання, що перемикає малий (скажімо, <2 А), завантажує низьку частоту (скажімо, <50 кГц) з можливим базовим джерелом струму. В іншому випадку слід враховувати додаткові аналогові умови, наприклад, якщо насичення BJT дасть хороші показники комутації або якщо MOSFET / тощо. слід використовувати замість цього. (Це, однак, виходить за рамки цієї відповіді.)

Я знаю, що це старе питання, але багато людей все ще переглядають його.

$i_C/i_B$

$h_{fe}$

$V_{BE}$

$V_{CEsat}$

$\beta$$V_{CEsat}$$I_{C}$

Бета-версія 0,1 рідко буде корисною або прийнятною, але в цьому випадку вона була.

$R_{DSon}$

Існує два способи приведення транзистора в режим насичення:

1) Використання резистора Rc: ми можемо розрахувати максимум струму (Ic), вважаючи Vce = 0. Ic (max) = Vcc / Rc

Ви можете знайти відповідний базовий струм (Ib) = Ic / (бета).

Транзистор буде насиченим, якщо застосувати базовий струм більший за розрахунковий базовий струм

2) Використовуючи номінальний струм насичення (Datasheet): Ви можете застосувати базовий струм, який прагне виробляти більший струм колектора, а потім вказаний у таблиці

$h_{FE}$$V_{BEsat}$$V_{CEsat}$$\beta$

$I_{C} \over h_{FE}$

$I_{C}$

Будьте обережні, щоб цей прибуток був таким, який ви хочете.

NPN BJT перейде в режим насичення, коли Vcb буде нижче деякого значення. Sedra & Smith використовують значення 0,4 В, але це залежить від пристрою.

Хоча я поняття не маю, чому ви хотіли б використовувати BJT як комутатор. Для цього завдання краще підходять MOSFETS.