Как работают транзисторы BJT в насыщенном состоянии?

14

Вот что я знаю о NPN BJT (биполярных переходных транзисторах):

Ток базы-эмиттера увеличивается в HFE раз на коллекторе-эмиттере, так что Ice = Ibe * HFE
Vbeэто напряжение между Base-Emitter и, как и любой диод, обычно составляет около 0,65 В. Я не помню о Vec, хотя.
Если Vbeон ниже минимального порога, тогда транзистор открыт и ток не проходит через какие-либо контакты. (хорошо, может быть, несколько мкА тока утечки, но это не имеет значения)

Но у меня все еще есть некоторые вопросы:

Как работает транзистор, когда он насыщен ?
Возможно ли иметь транзистор в открытом состоянии, при каких-либо условиях, отличных Vbeот порогового значения?

Кроме того, не стесняйтесь указывать (в ответах) на любые ошибки, которые я допустил в этом вопросе.

Связанный вопрос:

Мне все равно, как работает транзистор, как мне заставить его работать?

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

— Денилсон Са Майя
источник

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

— Incnis Mrsi

16

Насыщение просто означает, что увеличение базового тока не приводит к (или очень незначительному) увеличению тока коллектора.

Насыщение происходит, когда соединения BE и CB смещены в прямом направлении, это состояние «с низким сопротивлением» устройства. Свойства транзистора во всех режимах, включая насыщение, можно предсказать из модели Эберса-Молла.

— Леон Хеллер
источник

5

Почему? Источники?

— Кортук

Но когда BE и BC смещены в прямом направлении ... базовый ток должен обеспечивать ток для коллектора и эмиттера ... то есть Ib = Ic + Ie, поэтому изменение базы должно влиять на изменение Ic ... Как база изолируется (в приближении к приближению) от коллекционера в работе

— Wupadrasta Santosh

@Kortuk: Посмотрите на electronics.stackexchange.com/questions/254391/… пожалуйста, это связано.

— Incnis Mrsi

@IncnisMrsi - Я ценю, что вы поделились. На самом деле я пытался подтолкнуть Леона, чтобы включить более подробный ответ со ссылками. Это было задумано в то время, когда мы пытались улучшить качество ответа.

— Кортук

12

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

Поскольку коллектор NPN будет действовать как приемник тока, и во время насыщения внешняя цепь не будет пропускать столько тока, сколько могла бы пройти, напряжение на коллекторе снизится до минимума. Насыщенный транзистор обычно имеет CE около 200 мВ, но это также может сильно варьироваться в зависимости от конструкции транзистора и тока.

Одним из артефактов насыщения является то, что транзистор будет медленно отключаться. Есть дополнительные «неиспользованные» заряды в базе, которые требуют немного времени, чтобы истощить. Это не очень научно и только приблизительно описывает физику полупроводников, но это достаточно хорошая модель, чтобы запомнить ее в качестве объяснения первого порядка.

Одна интересная вещь состоит в том, что коллектор насыщенного транзистора фактически ниже базового напряжения. Это используется для преимущества в логике Шоттки. Диод Шоттки встроен в транзистор от базы к коллектору. Когда коллектор становится низким, когда он почти насыщен, он крадет базовый ток, который удерживает транзистор на краю насыщения. Напряжение во включенном состоянии будет немного выше, поскольку транзистор не полностью насыщен. Преимущество состоит в том, что он ускоряет отключение перехода, поскольку транзистор находится в «линейной» области, а не в насыщении.

— Олин Латроп
источник

6

$h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$ $0.2\mathrm V$ $I_C$ $I_B h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$
Почему вы заботитесь о том, чтобы ваш BJT находился в открытом состоянии, если через него нет тока? Это как открыть кран без воды в трубе: D

— Stef
источник

2

Почему меня это волнует? Ну ... я учусь и пытаюсь понять, как они работают. :)

— Denilson Sá Maia

Для теории :), поскольку SAT означает, что оба перехода должны быть смещены вперед, если вы заставляете напряжения B, C и E достигать такого условия, и вы не включаете ток, у вас есть SAT BJT без тока ... но насколько Я знаю, что это не имеет никакого применения ..

— Stef

-3

Сопротивление эмиттера означает, что транзистор перейдет в состояние насыщения, но базовое сопротивление и сопротивление коллектора останутся прежними. Чем лучше вы проведете схему и рассчитаете базовый ток, тем лучше результат.

— Самир Кумар Сетхи
источник