BJT ทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไรในสภาวะอิ่มตัว?

นี่คือสิ่งที่ฉันรู้เกี่ยวกับ NPN BJTs (ทรานซิสเตอร์แบบสองขั้วทางแยก):

• ปัจจุบัน Base-Emitter ขยาย HFE ครั้งที่ Collector-Emitter ดังนั้น Ice = Ibe * HFE
• Vbeคือแรงดันไฟฟ้าระหว่าง Base-Emitter และเช่นเดียวกับ diode ใด ๆ มักจะอยู่ที่ประมาณ 0,65V Vecแม้ว่าฉันจะจำไม่ได้
• ถ้าVbeต่ำกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำสุดทรานซิสเตอร์จะเปิดขึ้นและไม่มีกระแสไฟผ่านหน้าสัมผัสใด ๆ (โอเคอาจจะมีกระแสรั่วไหลเล็กน้อย แต่ก็ไม่เกี่ยวข้องกัน)

แต่ฉันยังมีคำถาม:

• ทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไรเมื่ออิ่มตัว ?
• เป็นไปได้หรือไม่ที่จะให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะเปิดภายใต้เงื่อนไขอื่นที่ไม่ใช่Vbeต่ำกว่าขีด จำกัด ?

นอกจากนี้อย่าลังเลที่จะชี้ให้เห็นข้อผิดพลาดใด ๆ ที่ฉันทำในคำถามนี้

คำถามที่เกี่ยวข้อง:

• ฉันไม่สนใจว่าทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไรฉันจะทำให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้อย่างไร

ความอิ่มตัวหมายความว่าการเพิ่มขึ้นของกระแสฐานส่งผลให้ไม่มีการเพิ่มขึ้นของกระแสตัวเก็บประจุ

ความอิ่มตัวที่เกิดขึ้นเมื่อทั้งสองแยก BE และ CB เป็นลำเอียงไปข้างหน้ามันเป็นสถานะ "เปิด" ความต้านทานต่ำของอุปกรณ์ คุณสมบัติของทรานซิสเตอร์ในทุกโหมดรวมถึงความอิ่มตัวสามารถทำนายได้จากโมเดล Ebers-Moll

คุณ =ไม่ถูกต้อง สมการนี้แสดงให้เห็นถึงสิ่งที่กระแสสะสมอาจได้รับแรงดันไฟฟ้าสะสมเพียงพอ ความอิ่มตัวเกิดขึ้นเมื่อคุณให้แรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ ดังนั้นในความอิ่มตัว{} หรือคุณอาจมองไปทางอื่นซึ่งก็คือคุณกำลังจ่ายกระแสฐานมากกว่าที่จำเป็นเพื่อจัดการกับตัวเก็บกระแสทั้งหมดที่วงจรสามารถให้ได้ ใส่ทางคณิตศาสตร์ที่เป็น{}ฉันB E × H F EฉันC E < ฉันB E × h F EฉันB E > I C E / h F $I_{CE}$$I_{BE} \times h_{FE}$$I_{CE} \lt I_{BE} \times h_{FE}$$I_{BE} \gt I_{CE} \mathbin{/} h_{FE}$

เนื่องจากตัวสะสม NPN จะทำหน้าที่เหมือนอ่างล้างจานในปัจจุบันและในความอิ่มตัวของวงจรภายนอกจึงไม่ให้กระแสมากเท่าที่จะผ่านได้แรงดันของตัวสะสมจะลดลงเท่าที่จะทำได้ โดยทั่วไปแล้วทรานซิสเตอร์อิ่มตัวมีประมาณ 200mV CE แต่ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้มากโดยการออกแบบของทรานซิสเตอร์และกระแส

สิ่งประดิษฐ์ของความอิ่มตัวอย่างหนึ่งคือทรานซิสเตอร์จะปิดช้า มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม "ไม่ได้ใช้" ในฐานที่ใช้เวลาสักครู่เพื่อระบายออก นั่นไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์และอธิบายเพียงเซมิคอนดักเตอร์ฟิสิกส์ แต่มันเป็นแบบจำลองที่ดีพอที่จะจำไว้ในใจของคุณเป็นคำอธิบายคำสั่งแรก

สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจคือตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์อิ่มตัวนั้นต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าพื้นฐาน สิ่งนี้ใช้เพื่อความได้เปรียบในตรรกะของ Schottky ไดโอด Schottky จะรวมอยู่ในทรานซิสเตอร์จากฐานถึงสะสม เมื่อตัวสะสมลดลงเมื่อใกล้ถึงระดับอิ่มตัวมันจะขโมยกระแสฐานซึ่งทำให้ทรานซิสเตอร์อยู่ที่ขอบของความอิ่มตัว แรงดันไฟฟ้าในสถานะจะสูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากทรานซิสเตอร์ไม่อิ่มตัวอย่างเต็มที่ ข้อได้เปรียบคือทำให้การเปลี่ยนสถานะเร็วขึ้นเนื่องจากทรานซิสเตอร์อยู่ในภูมิภาค "เชิงเส้น" แทนที่จะเป็นความอิ่มตัว

1. เมื่ออิ่มตัวแล้วกระแสของคอลเลคชั่นจะไม่กับเบสปัจจุบันอีก มันน้อยลงเท่าใดมันขึ้นอยู่กับส่วนที่เหลือของวงจร (ฉันกำลังพูดถึงโมเดลที่ง่ายที่สุดที่คุณสามารถนึกถึง) ในความอิ่มตัวที่แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการพิจารณามากขึ้นหรือน้อยลงและคงที่คุณสามารถเรียกมันสมมติว่ารอบV TYT BJT อิ่มตัวเมื่อทั้งทางแยก BE และ BC ทำงาน ว่าข้อ จำกัดปัจจุบันน้อยกว่าและหมุดแรงดันวางเพื่อ{} V C E V C E s ที 0.2 V ฉันC ฉันบีเอชF E V C E V C E s $h_{FE}$$V_{CE}$$V_{CEsat}$$0.2\mathrm V$$I_C$$I_B h_{FE}$$V_{CE}$$V_{CEsat}$

2. ทำไมคุณถึงสนใจให้ BJT ของคุณอยู่ในสถานะเปิดหากไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน? มันเหมือนกับการเปิดก๊อกน้ำของคุณโดยไม่มีน้ำในท่อ: D

ความต้านทานต่ออิมิตเตอร์หมายถึงทรานซิสเตอร์จะไปถึงความอิ่มตัว แต่ความต้านทานพื้นฐานและความต้านทานสะสมจะยังคงเท่าเดิมคุณวาดวงจรและคำนวณกระแสฐานแล้วคุณจะได้ผลลัพธ์ที่ดี