Какое сопротивление коллектор-эмиттер NPN Transistor?

15

вопрос может показаться смешным, так как я не уверен, существует ли сопротивление коллектор-эмиттер. Вот простая схема эмиттера commom

введите описание изображения здесь

Как я узнаю, что когда Vb увеличится, это увеличит Ib, так что Ic тоже должен увеличиться. Когда Ic увеличивается, поскольку имеется нагрузочный резистор, но Vcc является постоянным и Ic = (Vcc-Vc) / RL (нагрузочный резистор), тогда Vc должен уменьшаться, и наоборот. Вот как работает общий излучатель

Теперь меня беспокоит то, что падение напряжения между Vcc и заземлением является постоянным, а также значение резистора нагрузки. Предположим, что между эмиттером и землей нет ничего, что делало бы Ve = 0 и Vb = 0,6-0,7, тогда как Vc намного больше (это зависит от нагрузочного резистора). Таким образом, должно быть что-то, что тратит энергию, чтобы сделать Ve = 0, что вызывает падение напряжения между коллектором и эмиттером. Есть ли что-то вроде изменяющегося резистора между коллектором и эмиттером?

Другими словами, чтобы сделать падение напряжения между коллектором и эмиттером, между ними должно быть что-то вроде резистора, верно? Если нет, то в чем разница?

В другой конфигурации коллектор-эмиттер также имеет сопротивление?

transistors

— aukxn
источник

В идеале, коллектор подключается только к источнику тока, поэтому сопротивление коллектор-эмиттер бесконечно. Выходное напряжение задается сопротивлением коллектора. Проверьте здесь . Обычно

и

h_{r e} = 0 \frac{V}{V}

$h_{re}=0\frac{V}{V}$

h_{o e} = 0 Ω^{- 1}

$h_{oe}=0\Omega^{-1}$

— Владимир Краверо

10

Уравнение тока коллектора BJT

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C B}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CB}}{V_A}\right)$

где - Раннее напряжение . Но эта формула часто записывается как $V_A$

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C E}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CE}}{V_A}\right)$

таким образом

\frac{\partial i_{C}}{\partial v_{C E}} = \frac{I_{S} \cdot e^{\frac{V_{B E}}{V_{T}}}}{V_{A}} = \frac{i_{C}}{V_{A} + v_{C E}}

$\frac{\partial i_C}{\partial v_{CE}} = \frac{I_S\cdot e^{\frac{V_{BE}}{V_T}}}{V_A} = \frac{i_C}{V_A + v_{CE}}$

Очевидно, что это нелинейная функция напряжения коллектора-эмиттера и тока коллектора, поэтому ее нельзя интерпретировать как проводимость.

$I_C$ $V_{CE}$

I_{C} + i_{c} \approx I_{C} (1 + \frac{v_{c e}}{V_{A} + V_{C E}}) = I_{C} + \frac{v_{c e}}{r_{o}}

$I_C + i_c \approx I_C\left(1 + \frac{v_{ce}}{V_A + V_{CE}} \right) = I_C + \frac{v_{ce}}{r_o}$

где

r_{o} = \frac{V_{A} + V_{C E}}{I_{C}}

$r_o = \frac{V_A + V_{CE}}{I_C}$

$r_o$ .

Это не истинное сопротивление, так как оно не является постоянным, а вместо этого изменяется в зависимости от рабочей точки транзистора, как видно из формулы.

— Альфред Центавра
источник

Я хотел бы добавить, что транзистор является сильно НЕЛИНЕЙНЫМ элементом. Следовательно, что касается каждой нелинейной детали, вы должны различать статическое сопротивление (Rce = VCE / IC) и дифференциальное (динамическое) сопротивление (rce = ro = d (VCE) / d (IC). сбит с толку, это правильно, что в приведенном выше ответе выражение для ro содержит только значения постоянного тока. Это является результатом дифференцирования экспоненциальной функции. Обратите внимание, что статическое сопротивление Rce не играет главной роли в проектировании схемы.

— LvW

4

У вас есть несколько хороших ответов. Я постараюсь добавить немного интуитивного понимания.

Когда транзистор смещен так, что он не насыщен, он ведет себя как приемник тока (напомним, что идеальный приемник тока имеет бесконечный импеданс), поэтому переход коллектор-нагрузка выглядит как источник напряжения с эквивалентным импедансом источника Thevenin, равным нагрузочный резистор. Напряжение зависит от тока базы и бета. Это эквивалентно тому, что написал Альфред, но с бесконечным Ранним напряжением. Полное сопротивление коллектора из-за раннего напряжения параллельно с нагрузочным резистором, поэтому, чтобы получить реалистичный ответ без нагрузочного резистора, вы должны включить его, как это сделал Альфред.

Когда транзистор насыщен, он ведет себя больше как источник напряжения << 1 вольт с довольно низким сопротивлением источника слабого сигнала.

— Спехро Пефхани
источник

3

Чтобы ответить простыми словами: коллектор ведет себя как сток тока, а напряжение коллектора устанавливается на любое значение, позволяющее протекать этой величине тока (хотя оно не может быть ниже, чем приблизительно V _e + 0,2 В).

В вашем примере схемы переход коллектор-эмиттер можно рассматривать как переменное сопротивление, значение которого зависит от электронной ситуации на выходе усилителя. Он также нагревается как резистор: I _c * V _c = количество тепла, генерируемого в ваттах, нагревающего транзистор.

— Rennex
источник

2

Если напряжение питания и сопротивление нагрузки остаются постоянными, то при изменении тока базы напряжение и ток коллектора будут меняться.

В таком случае, для любого тока коллектора должно быть сопротивление между коллектором и эмиттером, чтобы:

РЕДАКТИРОВАТЬ:

R 2 = \frac{E 2 R 1}{E 1 - E 2}

$R2 = \frac{E2R1}{E1 - E2}$

Где R2 - сопротивление коллектора к эмиттеру транзистора, E1 - напряжение питания, E2 - напряжение коллектора к эмиттеру, а R1 - сопротивление нагрузки.

— EM Fields
источник

Этот ответ немного проблематичен. Взаимность этого, n'est ce pas?

— Спехро Пефхани

Spehro: проводимость канала?

— EM Fields

Ω

$\Omega$

Ω

$\Omega$

\frac{1}{R 2} =

$\frac{1}{R2} =$

Спехро: Отличный улов! Я получил числитель и знаменатель bassackwards, аааа ... Спасибо за проверку реальности.

— EM Fields

Уже простой пример раскрывает проблемы, связанные с данной формулой - потому что он учитывает только постоянные напряжения. Положим E2 = E1 / 2 и получим R1 = R2. Результат, который совсем не помогает. Траектория коллектор-эмиттер сильно нелинейна, и мы всегда должны различать статическое и динамическое (дифференциальное) сопротивления. Более того, формальное определение статического сопротивления для BJT совершенно бесполезно. Моя рекомендация для aukxn: положитесь только на ответ А. Центавра.

— LvW

1

Это не совсем правильный вопрос. В то время как полупроводник имеет сопротивление потоку тока, конденсатор тоже. Для начала нужно спросить, каково падение напряжения на транзисторе. Это значение, которое обычно публикуется для каждого компонента. Таким образом, когда вы знаете конкретные условия работы, вы можете легко рассчитать напряжение и соответствующие сопротивления для размещения в других частях цепи.

— twinsemi
источник