Все о биполярном транзисторе.

[martin0]

всем привет.может ли кто-нибудь обьяснить формулу??

[xterro]

Доброго времени суток возникла пара вопросов про эмиттерный повторитель(ОК):



У этой схемы:
1. "Входной импеданс много больше входного" Тут вроде всё понятно, вх. сопротивление складывается из сопротивления эмиттерного перехода + R, но сопротивление перехода это примерно 600 Ом(+/-), это много?
2. Напряжение на выходе равно напряжению на входе, за вычетом падения на том же эмиттерном переходе, т.е если в схеме на картинке подать на базу скажем 5В, то на выходе будет примерно 4,3-4,4В, но не понятно, а собственно 10В куда делись? Ведь транзистор открыт, на R должно быть приложены все 10В(+/-) которые вроде как и должны быть на выходе?

[rl55]

Но если первую часть вопроса еще можно как-то воспринять, то вторую...
Во входном сопротивлении э. повторителя главную роль играет коэфф. усиления транзистора h21.
Грубо говоря, вх. сопротивление в h21 раз больше эмиттерного сопротивления.
По постоянному напряжению на выходе меньше на 0,7 В, но по переменному коэфф. передачи близок к единице.

но не понятно, а собственно 10В куда делись? Ведь транзистор открыт, на R должно быть приложены все 10В(+/-) которые вроде как и должны быть на выходе?

А зачем его тогда управлять по базе, если он наглухо открыт?
Не открыт он полностью, а ровно на столько, чтобы выполнялось озвученное соотношение по напряжениям. Отрицательная обратная связь там действует в эмиттерной цепи.

[xterro]

Не понимаю я эту обратную связь "через общий провод". Как она действует и почему транзистор не полностью открыт, например, если подали на базу +3В относительно земли, что будет происходить?

P.S. У меня почему-то в голове отложилось, что если подали на базу напряжение, больше чем падение напряжение на переходе Б-Э(например 1В), то транзистор открывается на распашку, т.е уж работает как ключ.

[Slabovik]

Эмиттерный повторитель работает, образно говоря, как сливной бачок в сортире. Напряжение - это уровень. Уровень в трубе - очень большой. Уровень в эмиттере = уровень в бачке. Уровень в базе = уровень самого крана.

Как только поднимаешь уровень крана, он открывается, и из трубы шпарит в бачок. От этого уровень в бачке подымается, краник за счёт поплавка (та самая обратная связь) прикрывается. И т.д. А если из бачка есть некоторый расход (нагрузка в эмиттере), то уровень чуть-чуть ниже, ровно настолько, чтобы компенсировать отток притоком из трубы

p.s. Аналогия не претендует на абсолютную точность, а только "чисто разобраться"

[El-Eng]

Здесь ответы на вопросы.

[rl55]

Аналогия не претендует на абсолютную точность, а только "чисто разобраться"

Отличная аналогия. Я оценил

[Alek Lem]

У меня почему-то в голове отложилось, что если подали на базу напряжение, больше чем падение напряжение на переходе Б-Э(например 1В), то транзистор открывается на распашку, т.е уж работает как ключ.

Транзистор "откроется нараспашку" ,если подать напряжение не на базу, а на переход база-эмиттер.

Не понимаю я эту обратную связь "через общий провод". Как она действует и почему транзистор не полностью открыт, например, если подали на базу +3В относительно земли, что будет происходить?

Спросите себя - какое будет падение напряжения, при этом, между базой и эмиттером ?

[xterro]

Транзистор "откроется нараспашку" ,если подать напряжение не на базу, а на переход база-эмиттер.

Эм... а разве это не одно и то же? Вообще, где граница, определяющая что транзистор работает в ключевом режиме(открыт на распашку), а где, что он в линейном(усилительном)?

[Slabovik]

Не одно и тоже. Потому что вспоминается реклама "относительно меня, или вас"? Напряжение на базе относительно чего? В этом ответ.

Граница приблизительно - это когда напряжение на коллекторе (относительно эмиттера) сравняется или станет меньше напряжения на базе (относительно эмиттера же). Точнее - когда приращение тока базы перестаёт приводить к приращению тока коллектора.

[El-Eng]

... где граница, определяющая что транзистор работает в ключевом режиме(открыт на распашку), а где, что он в линейном(усилительном)?

Формальная граница между активным режимом и режимом насыщения - момент открывания коллекторного перехода. Тогда часть тока базы начинает ответвляться в коллектор и нарушается соотношение Iк=h21э*Iб. Режим насыщения еще называют режимом двойной инжекции, что более точно отражает его физическую сущность. Для эпитаксиально-планарного кремниевого n-p-n транзистора режим насыщения начинается тогда, когда напряжение на коллекторе становится примерно на 0.5 В ниже напряжения на базе (считается, что при 0.4 В транзистор еще находится в активном режиме, эта особенность используется в ключах с диодом Шоттки).

[Alek Lem]

Транзистор "откроется нараспашку" ,если подать напряжение не на базу, а на переход база-эмиттер.

Эм... а разве это не одно и то же?

В некоторой цепи возьмем три точки: a, b, c. Потенциал точки a равен 5 В, потенциал точки b равен 3 В, а потенциал точки c 1 Вольт. Найти напряжения: Uab, Ubc, Uac.

Вообще, где граница, определяющая что транзистор работает в ключевом режиме(открыт на распашку), а где, что он в линейном(усилительном)?

На счет его предельного значения - всё зависит от положения рабочей точки на выходной характеристике транзистора. Если нагрузочную прямую сделать крутой, а напряжение питания выбрать большим, то и при 0,7 В между базой и эмиттером транзистор может не войти в режим насыщения, хотя токи будут большие.

Режим насыщения, как указали уважаемые Slabovik и El-Eng, зависит от соотношения между потенциалами на базе транзистора и на его коллекторе. Чисто графически эта точка находится в верхнем левом углу выходной характеристики, когда Uкэ мало, а Uбэ сравнительно велико.

[rl55]

Мужики, ну вы блин даете... Теперь xterro окончательно запутается...
Тут надо планку чуть ниже опустить... Вот Slabovik удачно уже объяснил... На таком уровне и надо...

xterro, тебе сначала надо очень хорошо понять режим работы транзистора с ОЭ.
Уяснить взаимосвязь тока базы и тока коллектора. Отсюда можно определять и напряжение на нагрузке и соответственно на коллекторе. Вот тогда и узнаешь, открыт ли транзистор "нараспашку" или ему еще тока базы прибавить...
А когда это поймешь, то и с ОК разберешься.

[Alek Lem]

На таком уровне и надо...

И на таком уровне xterro и останется - и это еще не худший вариант. Скорее всего, аналогию про бачок он вообще не понял. Не потому, что она плохая, просто все эти механические аналогии подходят тем, кто уже и так разобрался - они дополняют общую картину, но никак не заменяют.

xterro, тебе сначала надо очень хорошо понять режим работы транзистора с ОЭ.

Как оказалось, ему нужно сперва усвоить правила сложения напряжений. Это как минимум проще и более фундаментально.

[xterro]

Не одно и тоже. Напряжение на базе относительно чего?

Относительно эмиттера, В данной схеме(картинке выше) это получается, относительно общего провода.

Граница приблизительно - это когда напряжение на коллекторе (относительно эмиттера) сравняется или станет меньше напряжения на базе (относительно эмиттера же). Точнее - когда приращение тока базы перестаёт приводить к приращению тока коллектора.

А ток базы увеличивается, пока растёт напряжение на переходе Б-Э, так?. Зависимость тока базы от напряжения Б-Э линейная, правильно, тогда получается, что при некотором напряжении Б-Э, ток базы перестанет увеличиваться -> перестанет увеличиваться ток коллектора, это получается и есть насыщение? Каково примерно напряжение Б-Э, в каких оно пределах? (я так понимаю, для разных транзисторах оно разное, но диапазон напряжений же должен быть, или это не корректно?)

В некоторой цепи возьмем три точки: a, b, c. Потенциал точки a равен 5 В, потенциал точки b равен 3 В, а потенциал точки c 1 Вольт. Найти напряжения: Uab, Ubc, Uac.

Ну, тут просто: Uab - 2В, Ubc - 2В, Uac - 4В
Вот, выдрал картинку выходных характеристик из Титце и Шенка, что если её продолжить? И сразу ещё такой вопрос, напряжение Б-Э, в даташитах(в частности на отечественные КТ*) не больше 5В, почему так мало, с чем это связано или больше в жизни и не требуется? Если превысить, я так понимаю, переход сгорит?

Как оказалось, ему нужно сперва усвоить правила сложения напряжений.

Где про это почитать?

[Slabovik]

Не одно и тоже. Напряжение на базе относительно чего?

Относительно эмиттера, В данной схеме(картинке выше) это получается, относительно общего провода.

Не, в эмиттерном повторителе как раз всё чётко - относительно общего провода там ещё напряжение на нагрузке имеется. Так что отмерять нужно относительно эмиттера.

А ток базы увеличивается, пока растёт напряжение на переходе Б-Э, так?.

Да.

Зависимость тока базы от напряжения Б-Э линейная, правильно

Нет, совсем не линейная. Скорее экспоненциальная (с некоторыми погрешностями)

, тогда получается, что при некотором напряжении Б-Э, ток базы перестанет увеличиваться -> перестанет увеличиваться ток коллектора, это получается и есть насыщение?

Наоборот, увеличиваем ток базы, но замечаем, что с какого-то момента ток коллектора расти перестал.

Каково примерно напряжение Б-Э, в каких оно пределах? (я так понимаю, для разных транзисторах оно разное, но диапазон напряжений же должен быть, или это не корректно?)

Очень сильно зависит от того, какой конкретно ток коллектора. Ибо если ток 1 мА, то напряжение БЭ одно, а если 10А - совсем другое.

И такой момент. Если, например, мы дали ток в базу, и заметили, что транзистор вошёл в насыщение (например, по признаку, что напряжение на коллекторе стало ниже напряжения на базе относительно эмиттера), при этом ток в коллекторе 100мА (в состоянии насыщения он определяется не транзистором, а чем-то ещё, например, соотношением напряжения источника питания и сопротивлением нагрузки). Но тут мы смогли увеличить ток коллектора в N раз (подняли напряжение питания или уменьшили сопротивление нагрузки), и заметили, что транзистор из насыщения вышел (выросло напряжение на коллекторе). Справедливо и обратное - при неизменном токе базы, уменьшение тока в коллекторе приведёт к насыщению.

Об этом говорят те справочные кривые...

напряжение Б-Э, в даташитах(в частности на отечественные КТ*) не больше 5В, почему так мало, с чем это связано или больше в жизни и не требуется? Если превысить, я так понимаю, переход сгорит?

Там надо смотреть внимательнее. Там указывается не напряжение БЭ (прямое), а напряжение ЭБ, т.е. обратное. Т.е. напряжение, прикладываемое "наоборот". Транзистор при этом закрыт. Потому что переход БЭ с точки зрения тока базы - это просто PN переход с его свойствами... Для NPN - ток идёт через базу в эмиттер. Из эмиттера в базу не идёт - переход закрыт. Но при этом превышать напряжение 5...7 вольт нельзя - пробъёт.

[Alek Lem]

В некоторой цепи возьмем три точки: a, b, c. Потенциал точки a равен 5 В, потенциал точки b равен 3 В, а потенциал точки c 1 Вольт. Найти напряжения: Uab, Ubc, Uac.

Ну, тут просто: Uab - 2В, Ubc - 2В, Uac - 4В

Хорошо! А теперь вспомните постановку исходной задачи. Потенциал базы в схеме равен 3 В. Что можно сказать о напряжении Uбэ?

Вот, выдрал картинку выходных характеристик из Титце и Шенка, что если её продолжить?

Можно и продолжить - всё зависит от предельно допустимого тока Iк и максимальной рассеиваемой мощности Uкэ*Iк.

Где про это почитать?

Бессонов Л. А, ТОЭ.

[xterro]

Что можно сказать о напряжении Uбэ?

Ну, оно будет меньше на величину падения на переходе Б-Э, т.е примерно на 0,6В, т.е будет около 2,4 В

Бессонов Л. А, ТОЭ.

В своё время филонил на ТОЭ, находились занятия поинтересней, нежели посещение пар. О чём сейчас жалею


Сейчас пылесосил, и осенило, кажется понял, почему не понимаю... не с того конца захожу. Я всё пытаюсь мерять напряжением, мол сколько напруги надо подать на базу, чтобы транзистор вошёл в насыщение или в линейный режим. Но т.к транзистор, это прибор управляемый током, то и плясать надо от тока и по сути не важно, какое напряжение на базе(можно хоть 200В вкачать), главное чтобы ток был в определённых пределах... получается что ток базы от 0 до какой-то величины - это линейный режим, как только этот ток базы превышается, транзистор входит в насыщение, т.е полностью открывается(ток коллектора перестаёт расти). И походу эти границы определяются из соотношения Ik=Iб * h21e?

[Alek Lem]

Что можно сказать о напряжении Uбэ?

Ну, оно будет меньше на величину падения на переходе Б-Э,

Ого, даже так? А ничего, что Uбэ это и есть напряжение на переходе ?

... не с того конца захожу. Я всё пытаюсь мерять напряжением, мол сколько напруги надо подать на базу, чтобы транзистор вошёл в насыщение или в линейный режим.

Да, не с того. Потому что вам уже сказали, что дело не напряжении между базой и какой-то произвольной точкой цепи ("общим"), а в напряжении между базой и эмиттером, а вы упёрлись рогом в потенциал базы.

Но т.к транзистор, это прибор управляемый током

Это тоже известный жаргонизм. Он и напряжением база-эмиттер нормально управляется, но не так линейно, как током базы.

это линейный режим, как только этот ток базы превышается, транзистор входит в насыщение, т.е полностью открывается(ток коллектора перестаёт расти). И походу эти границы определяются из соотношения Ik=Iб * h21e?

зачем гнать отсебятину, если вам уже указали на условия, при которых транзистор насыщается?

[RadmirT]

Всем привет.
Подскажите пожалуйста, как правильно подключать реле к транзистору.
Все время думал, что реле нужно подключать к коллектору. Но вот недавно в инете увидел несколько схем с подключением реле к эмиттеру. И задумался а как все таки правильнее?