Transistör neden değişmiyor?

11

Bir ders kitabından bir örnek okuyordum. Ve yukarıdaki bu devre için yazar, R3'ün 100 ohm'dan düşük olduğu Q3'ün değişmeyeceğini iddia eder. Neden "sebebini" bulamadım. Ama yazarın doğru olduğunu LTSpice ile doğruladım. Sadece sebebini açıklamıyor.

Q2 açıkken R3'ün sıfıra yakın olduğunu varsayalım, neden Q3 de açılmasın?

transistors switches bjt

— user16307
kaynak

3

Çok çalışıyorsunuz, bu örneği inceliyor ve analiz ediyorsunuz, bununla ilgili yanlış bir şey yok. İki kez gördükten sonra dikkatimi çekti. Orada iyi şanslar!

— Daniel Tork

17

Q3'ün açılması için, taban ve verici arasındaki voltaj düşüşü yaklaşık 0,6 V olmalıdır, bu da R3'ün üzerine aynı voltajın düşürülmesi gerektiği anlamına gelir, bu da R3'ten akan akımın en az I3 = 0,6V / R3 olması gerektiği anlamına gelir. .

R3'ten daha az akım akışı olduğunda, R3 üzerindeki voltaj düşüşü Q3'ün minimum voltaj düşüşünden daha küçüktür ve Q3 kapalı kalacaktır.

R3 = 100 için, gerekli akım I3 6 mA olacaktır. Bununla birlikte, bu devrede, hem R3 hem de Q3'ten geçen akım da R2 ile sınırlıdır: 6 mA'lık bir akım, 15 V'luk bir besleme ile mümkün olmayan R2'ye göre 19,8 V'luk bir voltaj düşüşüne neden olur.
R2 üzerindeki olası en büyük voltaj düşüşü, Q2 doymuş olduğunda olur ve yaklaşık 14 V'dir, bu da yaklaşık 14V / 3,3kΩ = 4,2 mA maksimum olası akımla sonuçlanır.

— CL.
kaynak

"Bu da aynı voltajın R3'ün üzerine düşürülmesi gerektiği anlamına gelir," neden aynı voltajın düşmesi gerekiyor? bunun nedeni kirchoff eq?

— user16307

btw ancak R3 çok küçük olduğunda akım daha büyük olabilir ve verici taban voltajını dengelemek için 0,7 volt oluşturabilir. im confused ..

— user16307

1

@jjuserjr Q3'ün açık olup olmadığını kabaca kontrol etmenin daha kolay bir yolunun R3 ~ 0 ile Q3'ün verici ve tabanında benzer voltaj seviyelerine sahip olacağını görmek için daha kolay bir yol olduğunu düşünüyorum, ancak pnp olduğu için yayıcının bir daha düşük bir potansiyele sahiptir. Benzer bir potansiyele sahiplerse, üçüncü çeyrek kapalı olacaktır.

— user13267

R3'ün uçları ve Q3'ün tabanı / yayıcısı doğrudan bağlanır, bu nedenle bu noktalar her zaman aynı voltaja sahiptir. R3 üzerinden akım daha büyük olamaz çünkü R2 buna izin vermez.

— CL.

@ user13267 "pnp olduğu için yayıcının iletime başlayabilmesi için tabandan daha düşük bir potansiyelde olması gerekir."

— Deepak

8

yeterince büyük olduğunda PNP transistörleri açılır . Yaptığınız zaman çok küçük, bu açmak için transistörün EB kavşağında karşıdan karşıya yeterli voltaj yoktur. $V_{EB}$ $R_3$

$V_{EB}$ $R_3$ $R_2$ $R_3$ $Q_3$

V_{E B} \approx \frac{{R,}_{3}}{{R,}_{2} + {R,}_{3}} \cdot 15 V \approx \frac{{R,}_{3}}{{R,}_{2}} \cdot 15 V

$V_{EB} \approx \frac{R_3}{R_2 + R_3} \cdot \text{15 V} \approx \frac{R_3}{R_2} \cdot \text{15 V}$

R_{3} << R_{2}

$R_3 << R_2$

R_{3} / R_{2}

$R_3 / R_2$

— Greg d'Eon
kaynak

ancak R3 çok küçük olduğunda, akım daha büyük olabilir ve verici taban voltajını dengelemek için 0,7 volt oluşturabilir. kafam karıştı.

— user16307

1

Artan akımın neden yüksek bir gerilime neden olmayacağını anlamak için en.wikipedia.org/wiki/Voltage_divider öğesini okumalısınız .

— Greg d'Eon

hayır temelde pnp transistörünün voltaj gerilimini ayarlaması gerektiği anlamına geliyordu değil mi? yani direnç ne olursa olsun onu düzenlemelidir. neden düzenleyemiyor? ve eğer R3'ün akımını düzenlerse küçük olursa olsun artmalıdır. Bende böyle düşünmüştüm.

— user16307

Burada , transistörden değil , akımın ( transistör ) açılmasından sadece (akım) sorumlu olan dirençten (yani R3) geçen akımdan bahsediyoruz . R3 çok düşükse, transistörü açmak için tabanda yeterli voltaj yoktur . Transistörden geçen akım R3 değil R2 ile verilir.

1

Ve Greg'in cevabı ile ilgili olarak: R3 / R2'yi R3 / R2 olarak yaklaştırmak, özellikle bu bölücü tasarlanırken çok yararlı değildir, böylece Q3 aslında doygunluğa girer.

— Fizz

6

Q3'ün R3'e göre açılma davranışı konusunda kafanız karıştığından, sadece temel direnç bölücüden (R3 ve R2) ve Q3'ün temel yayıcı bağlantısından oluşan eşdeğer devreyi düşünün:

Burada R3'ü 0 ila 1K arasında değiştiriyorum. BE diyotu, R3 için 150 ohm'a karşılık gelen yaklaşık 0.65V'a döner. Bu kolayca 15V * 150 / (3300 + 150) = 0.65V olarak doğrulanır.

Bir diyottan geçen akım, üzerindeki voltajla (Shockley'in denklemi) üstel bir varyasyona sahip olduğundan ve buradaki akım R2 ile sınırlandığından, diyot açıldığında BE voltajı kabaca sabit olacaktır. Kavşak açıldığında, Vbe aslında bir üst sınırı (R2 tarafından dayatılan) bir diyot akımı ile logaritmik olarak değişir ... yani çok fazla değil. V (BE) eğrisinin (kırmızı iz) I (BE) akımından (macenta) daha keskin bir dönüşe sahip olduğunu unutmayın ... diyot akımı ile olan logaritmik ilişki nedeniyle.

Diyot açılmadan önce, BE voltajı R3'ün doğrusal bir fonksiyonudur, çünkü R2 ile sadece dirençli bir bölücüdür. Ayrıca, diyot açılmadan önce bile I (R2) çok fazla değişmez, çünkü açılma noktası sadece R2 değerinin yaklaşık R3 =% 4,5'indedir. Fakat ayrı bir I (R2) grafiğinde [alt bölmede] bunun diyotun açılma noktasının ötesinde "daha da sabit" olduğunu görebilirsiniz. Bu, BE kavşağı açık olduğunda Vbe'nin sabit olduğu (ve dolayısıyla burada I (R2) olduğu) varsayımını doğrular. Bundan önce gördüğünüz gibi ne Vbe olabileceği konusunda herhangi bir kısıtlama yoktur; sadece diyot kapalıyken R3'ün değerine bağlıdır.

— fışırtı
kaynak

5

Bir diyot üzerindeki voltajı ve akan akımı düşünün. Eski bir germanyum diyot (1N34A) ve bir silikon diyot (1N914) için eğriler aşağıdadır: -

Silikon diyot (1N914) üzerinde konsantre edin. Üzerinde 0.6 volt olan akım yaklaşık 0.6mA'dır. Şimdi bu voltajı 0.4 volta düşürün. Akım 10 uA'ya düşer ve karşısında 0,2 volt ile akım yaklaşık 100 nA'dır.

Şimdi, bir BJT'deki baz yayıcı kavşak, öne eğimli bir diyottur. İleriye doğru eğilme, üzerine yerleştirdiğiniz voltajdan gelir ve bu genellikle bir direnç direnci üzerinden gerçekleşir. Devrenizde, R2 ve güç kaynağı voltajı, tabana ve R3'e birlikte akabilecek akımı tanımlar.

R2, bir akım iyi miktarda malzeme zaman ilgili olduğu için, en iyi şekilde birleşme yayıcı bir baz aracılığıyla akar bu diyot eğrisinin bir parçasıdır ve bu diyot eğrisinin bölümü R3 daha küçük olan bir dinamik direncine sahiptir. Baz yayıcı voltajı düştükçe, dinamik direnci artar ve R3, R2'den gelen akımın çoğunun aktığı "yol" olmaya başlar.

Dinamik direnç, uygulanan voltajdaki küçük değişimin akımdaki değişime bölünmesidir. Yukarıdaki diyot grafiğine bakabilir ve bazı noktalar seçebilirsiniz: -

0.60 voltta akım muhtemelen 600 uA
0.62 voltta akım yaklaşık 1000 uA'dır

Dinamik direnç 20mV / 200uA = 100 ohm olacaktır

0.40 voltta akım yaklaşık 10 uA'dır
0.42 voltta akım yaklaşık 11 uA'dır

Dinamik direnç 20mV / 1uA = 20 kohms olacaktır.

R3 azaldığında, baz yayıcı bağlantısının ve bağlantı noktasının hızla düşmesi daha baskın hale gelir. Transistör hareketini akım kazanımlı bir cihaza yaklaştırabildiğimiz göz önüne alındığında, R3'ü belirli bir noktanın ötesine indirmek, hızla düşen bir kolektör akımı anlamına gelir ve aslında transistör kapalı olarak kabul edilir.

— Andy aka
kaynak

3

Bir transistörün iletime başlamak için yaklaşık 0.7v VBE'ye ihtiyacı vardır. Orada bir simülatör avantajına sahip olduğunuz için, farklı R2 / R3 değerlerini deneyin ve R3 boyunca geliştirilen gerilime ve transistörün açılıp açılmadığına bakın.

Gelince neden 's 0.7V, sen yarı iletken fiziği gerek!

— Neil_UK
kaynak

aristotalian mantığını kullanarak beaviour açık anlayabileceğini düşündüm. "Bu aşarsa bu

— açılır

2

Sanırım tüm karmaşık cevaplar verildi, ama iki sentim için: 150 ohm'un altındaki herhangi bir şey, yayıcı kavşağın tabanını "kısaltıyor"

— bomber8013
kaynak