Насыщение транзистора:что это такое и как его определить

Насыщение транзистора

Источник:Wikiwand

Транзистор насыщается? Что это значит? Что ж, этот термин может иметь смысл только в том случае, если вы дизайнер или инженер, хорошо знакомый с транзисторными переключателями.

Если нет, мы его разберем.

Когда вы имеете дело с устройствами с низким постоянным током, нормально включать или выключать их. А добиться этого можно с помощью транзисторных ключей. Но транзистор должен быть в состоянии насыщения, чтобы включить или выключить устройство постоянного тока.

Позже в этой статье мы подробнее обсудим эту тему, покажем вам режимы работы, вычисления и многое другое.

Итак, приступим!

Что такое насыщение транзистора?

Насыщение транзистора BD135

Источник:Викисклад

Насыщение происходит, когда система достигает своего порога или максимального значения. Таким образом, транзистор работает в зоне насыщения, когда ток достигает максимального заданного значения.

Например, когда вы наливаете жидкость в стакан до краев — он находится в состоянии насыщения. И это потому, что зеркало не может больше пить. Кроме того, когда вы изменяете конфигурацию транзистора, он быстро меняет уровень насыщения.

Но важно отметить, что при настройке транзисторов устройство не достигает точки насыщения. И это потому, что база-коллектор не остается в режиме обратного смещения. В результате в выходных сигналах будут искажения.

Какие режимы работы?

Транзисторы работают в четырех различных режимах, потому что они нелинейные устройства. А режимы показывают ток, протекающий через них (т. е. от коллектора NPN к эмиттеру).

Транзистор NPN

Кроме того, если вы хотите узнать режим транзистора, вы должны обратить внимание на взаимосвязь и напряжения трех контактов.

Итак, V_BC это напряжение, которое движется от базы к коллектору, а V_BE относится к току, движущемуся от пола к эмиттеру. Тем не менее, режимы работы включают:

Режим насыщения

Когда транзистор находится в режиме насыщения, он включен. Кроме того, это ведет себя как короткое замыкание между коллектором и эмиттером.

Эмиттер NPN

Источник:Викисклад

Кроме того, в этом режиме диоды транзистора смещаются в прямом направлении. А прямое смещение — это когда V_BE и В_БК больше нуля. Кроме того, это означает, что V_B выше, чем V_C и В_Е .

Другими словами, для перехода транзистора в состояние насыщения напряжение V_BE должно быть выше порогового напряжения. Вы можете представить падение напряжения с помощью нескольких сокращений, таких как V_d , V_й и т. д., а значение различается между транзисторами и даже температурой.

Таким образом, при комнатной температуре мы можем оценить, что многие транзисторы имеют падение напряжения около 0,6 В.

Кроме того, важно отметить, что у вас может не быть отличной проводимости между коллектором и эмиттером. В результате вы заметите небольшое падение напряжения на узлах.

Производители часто представляют это напряжение в описаниях транзисторов как V_CE(sat) (напряжение насыщения CE). И вы можете определить V_CE(Sat) как напряжение от коллектора к эмиттеру, необходимое транзисторам для насыщения.

Значение V_CE(Sat) колеблется от 0,05 до 0,2 В. И сделка показывает, что V_C должно быть немного выше, чем V_E чтобы транзистор перешел в режим насыщения. Плюс V_C и В_Е должно быть меньше, чем V_B .

Обратно-активный

Обратно-активный режим возникает, когда транзистор усиливает и проводит, но ток движется в противоположном направлении (от эмиттера к коллектору).

Транзисторный усилитель

Источник:Викисклад

Итак, чтобы транзистор находился в неактивном обратном режиме, напряжение на эмиттере должно быть больше, чем на базе. И это напряжение должно быть больше коллекторного. Другими словами, V_C Б Е .

Кроме того, нелегко увидеть, как производители разрабатывают активный реверсивный режим для приложения. И все потому, что в этой модели нет транзистора.

Активный

Транзистор V_BC и В_BE должны быть вредными и выше нуля в этом режиме соответственно. Кроме того, это означает, что базовое напряжение должно быть выше, чем на эмиттере, но ниже, чем на коллекторе.

Таким образом, коллектор должен быть выше, чем эмиттер, т. е. V_C>В_Б>В_Е . Интересно, что эта модель является наиболее мощной модой транзистора, потому что она превращает устройство в усилитель.

Следовательно, ток, который течет к базовому выводу, увеличивается. В результате ветер, который движется в коллектор, выходит из эмиттера.

Ic =bI_B

Где:

Ic =ток коллектора

b =коэффициент усиления

I_Б =базовый ток

Отсечка

Этот режим возникает, когда транзистор закрыт, что противоположно насыщению. Таким образом, в этом режиме транзистор напоминает разомкнутую цепь, потому что в нем отсутствуют токи коллектора и эмиттера.

Как заставить транзистор войти в этот режим? Вы можете сделать это, обеспечив, чтобы напряжения эмиттера и коллектора были более значительными, чем базовое напряжение. Другими словами, значения V_BE и В_БК должен быть отрицательным.

Вы можете представить режим отсечки следующим образом:

В_С > В_Б

В_Е>В_Б

Важно отметить, что мы ссылались на транзисторы режима NPN на протяжении всей статьи. Итак, для транзистора PNP у вас будет характеристика, противоположная NPN. Например, в режиме насыщения PNP-транзисторов ток движется от эмиттера к коллектору.

Кроме того, вы можете обратиться к таблице ниже для лучшего понимания:

РЕЖИМ NPN	СООТНОШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ	РЕЖИМ PNP
Реверс	VЕ> ВБ > VС	Активный
Отсечка	VЕ> ВБ <<под> ВС	Насыщенность
Насыщенность	VЕ Б > ВС	Отсечка
Активный	VЕ Б <<под> ВС	Реверс

Как рассчитать насыщение транзистора

Насыщение транзистора легко вычислить, когда есть кривая, которую вы можете изучить. Итак, если ваша кривая показывает, что уровень напряжения равен 0 В, а ток относительно выше, используйте закон Ома.

Таким образом, вы сможете определить сопротивление между выводами (коллектор и эмиттер) транзистора следующим образом:

R_СЕ =V_CE <под> 0 В

—— =—— =0 Вт

<под> I_С I_C(Сб)

Что делать, если вам нужно определить приблизительный ток коллектора насыщения для транзистора в цепи? Вы можете получить это, приняв соответствующее значение короткого замыкания на CE устройства (коллектор-эмиттер). Затем подставьте его в формулу выше. Можно поставить V_CE как 0 В и рассчитать для V_CE(Sat) .

Кроме того, если схема имеет конфигурацию с фиксированным смещением, вы можете подать заявку на краткий курс. Следовательно, RC (напряжение на стыке) будет равно V_CC . И вы можете выразить условие, как показано ниже.

• I_C(Сб) =V_CC/RC

Как узнать, насыщен ли транзистор?

Работать с транзистором в режиме насыщения непросто, но возможно. Кроме того, очень важно настроить свою работу в активной области, если вы хотите управлять своим транзисторным усилителем. Вот проверенные методы определения насыщенного транзистора:

1. Проведя реальное измерение

2. Моделирование — лучший метод, чем предыдущий

3. Вычисление — старый метод, дешевый и без ограничений. Один из способов использования этого метода — предположить, что цепь насыщена. При этом решите для максимального усиления курса. Затем свяжите его с минимальным текущим прогрессом устройства.

Подведение итогов

На самом деле есть разные способы определить насыщение транзистора. В конце концов, только так транзистор будет работать как переключатель для регулирования низкого постоянного напряжения.

Кроме того, он поставляется с четырьмя режимами работы, и условия различаются для транзисторов NPN и PNP. У вас есть вопросы или опасения по поводу насыщенных транзисторов? Свяжитесь с нами.