Почему вы не можете наклеить напряжение на клеммы базы-эмиттера в транзисторе?

10

Я только что прочитал несколько первых страниц "Искусство электроники - Пол Хоровиц". В главе 2 «Транзистор» говорится, что существует четыре свойства NPN-транзистора (для PNP он обратный).

Второе свойство сказать:

Схемы базы-эмиттера и базы-коллектора ведут себя как диоды. Обычно диод базы-эмиттера является проводящим, а диод базы-коллектора имеет обратное смещение.

Тогда это говорит:

Обратите особое внимание на эффект свойства 2. Это означает, что вы не можете прикладывать напряжение к клеммам базы-эмиттера, потому что огромный ток будет течь, если база будет более положительной, чем эмиттер, более чем на 0,6–0,8 вольт.

Я не понимаю почему? Ток течет от базы к эмиттеру, потому что база-эмиттер является проводящим диодом, так почему я не могу подать напряжение на эти две клеммы. Если я не подаю напряжение, как может протекать ток?

Также,

потому что огромный ток будет течь, если основание является более положительным, чем эмиттер более чем на 0,6-0,8 вольт

Что означает это объяснение? Почему объяснение, что напряжение не может быть приложено к клемме базового эмиттера?

transistors

— aukxn
источник

2

Это просто говорит о том, что без ограничения тока (например, с резистором), протекающего через соединение база-эмиттер, соединение эффективно создает короткое замыкание на землю. Потому что он ведет себя как «нормальный» диод.

— Golaž

2

Конечно, вы можете делать все что угодно с вашим собственным транзистором, но если вы подадите 3 В от базы к эмиттеру небольшого NPN-транзистора, он будет очень быстро разрушен, потому что потечет несколько ампер, а чрезмерный нагрев приведет к необратимому повреждению. Если вы включите 1K последовательно, тогда будет течь несколько мА, и транзистор будет счастлив.

— Спехро Пефхани

1

Книга означает: «Вы не можете вставлять случайное напряжение на BE ...» То же самое относится и к любому диоду: подключите BE напрямую к источнику питания 12 В, и он сработает как предохранитель.

— wbeaty

7

Итак, как вы упомянули, это говорит о том, что транзистор по существу состоит из двух диодов.

Вы должны знать, но не знать, что типичное падение напряжения на диоде для обеспечения его проводимости составляет ~ 0,7 В, но, конечно, может варьироваться в зависимости от диода. Поэтому, если вы просто «наклеиваете» напряжение на клеммы, как при увеличении напряжения на диоде, протекает ток:

введите описание изображения здесь

Поскольку сопротивление на диоде очень низкое, когда это напряжение приложено, мы можем определить, что ток будет очень высоким: I = V / R, просто понять, что чем меньше R, тем выше ток, и это может быть очень Повреждая базовый терминал, я полагаю, что таблица данных конкретного транзистора даст вам больше информации о том, какой ток он может выдержать.

Это говорит о том, что у вас должен быть резистор ограничения тока перед базовой клеммой на транзисторе, который делает именно то, что описывает его название, ограничивает ток. Поскольку падение напряжения на транзисторе останется на уровне 0,6-0,8 В, мы можем легко определить размер резистора, который нам нужен. R = (Vin - Vdrop) / I, «I» - ток базы, который он может принять, Vdrop - падение напряжения от базы к эмиттеру, а Vin - источник питания, идущий в базу, вы также должны посмотреть на hfe транзистора, поэтому посмотрите, сможет ли он дать вам необходимый вам ток, который по совпадению может быть ограничен или «адаптирован» с помощью резистора на выводе эмиттера, чтобы транзистор был менее зависим от hfe, но Я уверен, что вы доберетесь до этого в будущем!

— MrPhooky
источник

6

Что ж, вы действительно подаете напряжение на BE, и вы также должны ограничить ток с помощью базового резистора. Вы можете найти максимальный базовый ток транзистора в его спецификации.

Та же история для диодов. Если вы хотите включить светодиод, вы должны включить в свою цепь резистор ограничения тока.

— Колибри
источник

2

Цитата плохо сформулирована на мой взгляд. Конечно, должно быть прямое напряжение на переходе база-эмиттер, чтобы проходил ток.

Тем не менее , когда он включен, сквозной ток может резко измениться при относительно небольшом изменении напряжения базового эмиттера.

Таким образом, необходимо иметь некоторое последовательное сопротивление, чтобы ток не превышал безопасную величину.

Математически базовый ток составляет примерно

я_{В} знак равно \frac{я_{S}}{β} е^{\frac{v_{В Е}}{В_{T}}}

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

Другими словами, ток увеличивается экспоненциально с ростом напряжения. Небольшая часть алгебры дает следующий результат:

ток удваивается при увеличении напряжения примерно на $0.05V$

Таким образом, управление базовым током с помощью источника напряжения требует чрезвычайно точного контроля напряжения. $v_S$

Теперь, если резистор включен последовательно с переходом база-эмиттер, уравнение для тока базы становится $R$

я_{В} знак равно \frac{v_{S} - v_{В Е}}{р}

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

Для типичного транзистора и типичных базовых токов мы имеем

0.6 В \leq v_{В Е} \leq 0.8 В

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

Таким образом, базовый ток должен находиться в диапазоне

\frac{v_{S} - 0.8 В}{р} \leq я_{В} \leq \frac{v_{S} - 0.6 В}{р}

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

Более того, когда мы смотрим на изменение базового тока для изменения напряжения источника , мы обнаруживаем, что вместо экспоненциальной зависимости, которую мы имели без резистора, связь с резистором является приблизительно линейной. На самом деле, у нас есть $v_S$

Δ я_{В} \approx \frac{Δ v_{S}}{р}

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

для типичных значений и . $v_S$ $R$

— Альфред Центавра
источник

0

Транзистор является устройством, управляемым током. Ток эмиттера связан с током базы как

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

В режиме прямого смещения для диода (с использованием экспоненциальных характеристик), как только напряжение пересекает порог (около 0,7 В или около того для кремния), текущее значение резко возрастает.

Поэтому, если вы напрямую подключите источник напряжения между клеммами базы и эмиттера без ограничивающего резистора, через базу начнет протекать огромный ток, и, поскольку B (бета) обычно составляет 100 или больше для транзисторов в активном режиме, ток эмиттера будет еще больше (используя приведенное выше уравнение), что может повредить устройство.

— Контрабандист плутония
источник

Ваше описание здесь относительно бета транзистора могло бы ввести в заблуждение. Если базовый эмиттер подключен только к источнику напряжения (коллектор открыт), базовый ток будет равен току эмиттера.

— Майкл Карас

На самом деле, ток эмиттера почти сразу падает до нуля, когда база-эмиттер сгорает и взрывается транзистор.

— JRE

@Plutonium контрабандист: я вижу своего рода противоречие в вашем ответе. Сначала вы утверждаете, что транзистор будет устройством, управляемым током (что не соответствует действительности!), И согласно следующему предложению именно напряжение BE вызывает резкое увеличение (более 0,7 В). Вы можете уточнить?

— LvW

@LvW. Я имею в виду, что хотя в диоде ток контролируется напряжением. Но, видя большую картину (транзистор в целом), ток эмиттера контролируется током базы. Если в какой-то момент я ошибаюсь, не стесняйтесь изменить ответ.

— Контрабандист плутония

Нет - я не думаю, что я должен изменить ответ от кого-то еще. Тем не менее, было бы интересно узнать, как вы можете обосновать свое утверждение (BJT с текущим контролем). Насколько я знаю, для этого нет абсолютно никаких указаний. Наоборот, это не проблема, чтобы показать, что и почему BJT контролируется напряжением. Есть много людей (свидетелей с высокой репутацией), которые поддерживают подход контроля напряжения. Даже с энергетической точки зрения невозможно, чтобы большое количество контролировалось меньшим количеством того же вида.

— LvW