ทรานซิสเตอร์ Schottky ไม่แน่ใจว่าฉันเข้าใจหรือไม่

ดังนั้นฉันจึงได้มองผ่านและอ่านหนังสือDigital Computer Electronics ของฉันและฉันมาที่นี่ ... ดูเหมือนง่ายมากและฉันเข้าใจ "จุด" ของมัน แต่ฉันไม่แน่ใจว่าฉันเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไร .

"ในทรานซิสเตอร์ Schottky ไดโอด Schottky จะแยกกระแสจากฐานไปสู่ตัวสะสมก่อนที่ทรานซิสเตอร์จะเข้าสู่ความอิ่มตัว"

ฉันเดาว่าส่วนนี้ทำให้ฉันสับสนด้านบน ^^^

http://en.wikipedia.org/wiki/Schottky_transistor

จากสิ่งที่ฉันรวบรวม Schottky Diode มีแรงดันไปข้างหน้า 0.25 V ... มันเอา. 25 V ออกมาจาก Input Line (มาจากด้านซ้ายของภาพ) และใส่นั่นลงในตัวสะสม ... ดังนั้นมัน ' จะใช้เวลาน้อยลงในการเปลี่ยน ... เพราะมี. 25 V มาน้อยกว่าในฐาน? หรือเพิ่ม 0.25 V ให้กับตัวสะสมดังนั้นเมื่อทรานซิสเตอร์เปิด "เปิด" มันจะมีการไหลผ่านเล็กน้อย (ตั้งแต่. 25 V นั้นไม่เพียงพอที่จะไหลผ่านเมื่อมันปิด)? รายการ Wikipedia ทำให้เกิดความสับสน ฉันรู้สึกโง่ที่ถามคำถามง่าย ๆ แบบนี้ฮ่า ๆ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

transistors schottky

— szalski
แหล่งที่มา

คุณต้องแยกความคิดเรื่องแรงดันและกระแสของคุณออก (แรงดันไม่ไหล) นอกจากนี้หน่วยยังคำนึงถึงตัวพิมพ์เล็กและใหญ่สัญลักษณ์สำหรับโวลต์คือ V (ตัวพิมพ์ใหญ่)

— starblue

อุปสรรค์หนึ่งที่ฉันต้องข้ามไปทำความเข้าใจกับทรานซิสเตอร์ชอตกี้ก็คือความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าตัวส่งและตัวสะสมมีค่าน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าตัวส่งสัญญาณเบสในทรานซิสเตอร์ที่อิ่มตัว (

เมื่อเทียบกับ

ให้ตรวจสอบแผ่นข้อมูลเพื่อหาค่าที่ถูกต้องมากขึ้น) นี่คือวิธีที่ Schottky diode จัดการเพื่อให้ได้ลำเอียงไปข้างหน้า

V_{c e} \approx 0.2 V

$V_{ce} \approx 0.2V$

V_{b e} \approx 0.6 V

$V_{be} \approx 0.6V$

— Phil Frostst

@ starblue เพียงเพื่อให้แน่ใจว่า OP ได้รับนิสัยที่เหมาะสมฉันจะอธิบายว่าสัญลักษณ์สำหรับโวลต์เป็นตัวพิมพ์ใหญ่ "V" แต่คำว่าโวลต์ไม่ได้เป็นตัวพิมพ์ใหญ่

— โฟตอน

@ โฟตอนใช่ขอโทษเกี่ยวกับมันแสดงให้เห็นว่าฉันไม่ได้เป็นเจ้าของภาษา

— starblue

@ starblue ผู้พูดภาษาอังกฤษเจ้าของภาษาจำนวนมากก็เข้าใจผิดเช่นกัน

— โฟตอน

คำตอบ:

เกิดอะไรขึ้น:

เมื่อแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานเพิ่มขึ้นทรานซิสเตอร์เริ่มเปิดและแรงดันสะสมจะลดลง (สมมติว่ามีตัวต้านทานสะสมหรือองค์ประกอบ จำกัด ปัจจุบันที่คล้ายกัน)

โดยปกติแรงดันไฟฟ้าแบบไบโพลาร์ทรานซิสเตอร์อิ่มตัวโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 200mV หรือน้อยกว่า เมื่อแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสม Vce ลดลงต่ำกว่า Vbe - Vschottky แม้ว่า schottky จะเริ่มดำเนินการ (ตอนนี้ถูกลำเอียงไปข้างหน้า) และกระแสฐานเริ่มไหลผ่านเข้าไปในตัวสะสม "ขโมย" กระแสจากฐานป้องกันไม่ให้ทรานซิสเตอร์เปิดมากขึ้นและตัวสะสมถึงแรงดันอิ่มตัว
ระบบจะเข้าสู่สภาวะสมดุลเนื่องจากทรานซิสเตอร์ไม่สามารถเปิดได้อีกหากไม่มีการปล่อยกระแสไฟฟ้าพื้นฐาน (คุณอาจเห็นว่ามันเป็นรูปแบบของการตอบรับเชิงลบ) และจะตั้งอยู่รอบ Vbe-Vschotkky (เช่น ~ 700mv-450mV เมื่อเทียบกับ ~ 200mV)

ดังนั้นเพื่อชี้แจงสิ่งต่าง ๆ สูตรสำหรับ Vce คือ:

Vce = Vbe - Vschottky

หากเรามีวงจรนี้และใช้แรงดันไฟฟ้า ramped จาก 0-2V:

ทรานซิสเตอร์ชอตกี้

เราได้รับผลการจำลองเช่นนี้:

Schottky Transistor Sim

โปรดทราบว่าเมื่อVcollectorลดลงต่ำกว่า ~ 700mV, Schottky เริ่มดำเนินการและระดับแรงดันไฟฟ้าสะสมอยู่ที่ประมาณ 650mV

หากเราลบ Schottky ออกไป:

การจำลองโดยไม่มี Schottky

เราสามารถเห็นตัวสะสมลดลงจนถึง 89mV (ฉันใช้เคอร์เซอร์เพราะมันยากที่จะเห็นจากกราฟ)

— Oli Glaser
แหล่งที่มา

sorta นี้เข้าท่า ...... แต่ฉันเดาว่าฉันไม่เข้าใจว่าคุณหมายถึงอะไรเมื่อทรานซิสเตอร์เปลี่ยน "ที่" แรงดันไฟฟ้าสะสมจะลดลงเมื่อทรานซิสเตอร์เป็น "เปิด" ไม่ควรไหลแรงดันมาก ผ่านตัวสะสมผ่านตัวปล่อยหรือไม่ เว้นแต่ว่าฉันไม่เข้าใจว่าทรานซิสเตอร์ทำงานอย่างไร .... แต่แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับฐานไม่อนุญาตให้แรงดันไหลผ่านตัวสะสมและตัวปล่อย ฉันเดาว่ามันทำให้ฉันสับสนว่าเมื่อทรานซิสเตอร์เป็น "เปิด" ทำไมแรงดันไฟฟ้าจะลดลงในตัวสะสม

เห็นความคิดเห็นของ @blueblue ในหนึ่งนี้ - แรงดันไฟฟ้าไม่ไหลมันเป็นความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองจุด เป็นกระแสที่เพิ่มขึ้นเมื่อทรานซิสเตอร์เปิด สำหรับการเปรียบเทียบน้ำอย่างรวดเร็ว ลองนึกถึงแบตเตอรี่เช่นปั๊มความดันที่สร้างแรงดันและน้ำที่ไหลผ่านท่อในปัจจุบัน ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่คล้ายวาล์วในท่อเพื่อควบคุมกระแส ฉันอาจจะคว้าหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐาน (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในทางปฏิบัติสำหรับนักประดิษฐ์นั้นค่อนข้างดี) และทำงานผ่านสองสามบทแรกจากนั้นกลับมาที่นี่

— Oli Glaser

ในการติดตามจากการเปรียบเทียบน้ำ - ตัวต้านทาน R2 นั้นเหมือนท่อในที่แคบทำให้เกิดความแตกต่างของแรงดัน (แรงดัน) ข้าม เมื่อทรานซิสเตอร์เปิด / ปิดความแตกต่างของแรงดันจะเพิ่ม / ลดลง เมื่อทรานซิสเตอร์ถูกปิดแรงดัน / แรงดันจะอยู่ที่ระดับสูงสุด (มันจะอยู่ที่ความดันปั๊มเต็มเมื่อไม่มีน้ำไหล) เมื่อทรานซิสเตอร์เปิดและมีน้ำ / กระแสไฟฟ้าไหลแรงดัน / แรงดันจะลดลงดังนั้นความดันจะลดลง / แรงดันไฟฟ้าที่ทางแยกของ R2 และทรานซิสเตอร์ลดลง ขออภัยถ้าสิ่งนี้ทำให้คุณสับสนมากขึ้นเพียงพยายามวาดภาพคร่าวๆ

— Oli Glaser

ฉันคิดว่ามันสมเหตุสมผลเมื่อทรานซิสเตอร์ปิด "Backpressure" หรือที่ชื่อว่า VOltage กำลังสร้างอยู่ด้านหลังและเมื่อมันเปิด PRessure (แรงดันไฟฟ้า) จะถูกปล่อยจนกว่ามันจะลงไปที่. 2v หรืออะไรก็ตามที่มันตกลง แก้ไข?

อย่างไรก็ตามคำถามด่วน .... เนื่องจาก 12v อยู่ที่ Collector of ทรานซิสเตอร์เมื่อมันถูกปิด ..... มันจะทำให้ทรานซิสเตอร์ร้อนขึ้นเลย ... หรือเนื่องจากมันไม่ได้รับกระแสฉันเดาว่ามันไม่สำคัญหรือ

คำตอบของ Oli นั้นดีในกลไกของสิ่งที่เกิดขึ้น: หากไม่มีไดโอดเมื่อกระแสฐานที่เพิ่มขึ้นเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ให้แรงขึ้นทรานซิสเตอร์ Vce จะลดลงต่ำกว่า Vbe จนกระทั่งทรานซิสเตอร์อิ่มตัวที่ Vce = 0.2 หรือแม้แต่ 0.05V

และด้วยการนำเสนอของไดโอดเมื่อ Vce ลดลงต่ำกว่าประมาณ 0.45V (0.7V ลบแรงดันไปข้างหน้า 0.25V ของไดโอด) ไดโอดจะเริ่มขโมยกระแสไฟฟ้าพื้นฐานป้องกันทรานซิสเตอร์ไม่ให้อิ่มตัว (ฉันไม่แน่ใจว่าทำไม Oli บอกว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นที่ Vce = 0.7V บางทีเขาอาจใช้ "ไดโอดอุดมคติ" ในการจำลองของเขา)

แต่สิ่งที่ขาดหายไปคือสาเหตุ:

เมื่อทรานซิสเตอร์อิ่มตัวบริเวณฐานจะจมอยู่กับผู้ให้บริการเพิ่มเติมและแทบไม่มีศักยภาพสะสม (Vce ใกล้กับ 0) เพื่อดึงดูดพวกเขาออกจากฐาน ดังนั้นเมื่อคุณปิดกระแสฐานทรานซิสเตอร์จะยังคงดำเนินการเป็นระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะปิด

การป้องกันไม่ให้เกิดความอิ่มตัวในลักษณะนี้ (โดยการลบกระแสฐานส่วนเกิน) หมายความว่าสามารถปิดได้เร็วขึ้นมากในขณะที่ปล่อยให้เวลาเปิดสวิตช์ไม่ได้รับผลกระทบ

การเพิ่มแฮ็คนี้ไปยังตรรกะของซีรีย์ 74 นั้นโดยทั่วไปเพิ่มความเร็วสามเท่า (74S) สำหรับพลังงานเดียวกันหรืออนุญาตให้ใช้พลังงานลดลงอย่างมาก (74LS) สำหรับประสิทธิภาพเดียวกัน

— Brian Drummond
แหล่งที่มา

ฉันบอกว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นที่ประมาณ 0.7V เนื่องจากนี่เป็นการลดลงของตัวปล่อยเบส - อิมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์สองขั้ว แรงดันไปข้างหน้า schottky diode นั้นมีขนาดเล็กที่ระดับกระแสต่ำเช่นในการจำลองของฉันดังนั้นจึงไม่เพิ่มอะไรเลยเลย (ถ้าตัวต้านทานพื้นฐานต่ำกว่าก็จะเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำเช่น 0.45V ที่คุณพูดถึง) คุณสามารถเห็นสิ่งนี้ (ไดโอดเริ่มเปิดที่ประมาณ 0.7V) ในการจำลองในคำตอบของฉัน

— Oli Glaser

โอเคดังนั้นสำหรับกระแสเกินขนาดเล็ก Vschottky จะน้อยกว่า 0.25V มาก แต่แล้ว Vbe ก็เหมือน 0.6 โวลต์สำหรับกระแสเล็ก ๆ แต่รูปแบบของสมการยังคงเป็น Vce = Vbe-Vschottky และจะมีแนวโน้มไปทาง 0.4V เมื่อกระแสอินพุตเพิ่มขึ้น

— Brian Drummond

ใช่ฉันพูดถึงเรื่องนี้ในย่อหน้าที่สอง "เมื่อแรงดันไฟฟ้าของนักสะสมลดลงต่ำกว่า Vbase - Vschottky" (มันควรจะเป็น Vbase-emitter แต่โดยนัยก็คือพื้นดิน) แม้ว่ามันจะไม่ได้แสดงเป็นสูตร แต่ฉันอาจจะทำ ชัดเจนยิ่งขึ้น

— Oli Glaser

โอเคฉันแก้ไขคำตอบของฉันเพื่อรวมการชี้แจงบางอย่าง

— Oli Glaser

คำถามต่อไปนี้: การมี Schottky diode ที่นั่นแตกต่างจากการผูกฐานกับนักสะสมโดยตรงอย่างไร ถ้าคุณทำอย่างนั้น V_ce จะอยู่ที่ประมาณ 0.6-0.7 V ซึ่งจะทำให้ทรานซิสเตอร์อยู่ในพื้นที่แอคทีฟ