Mengapa Anda tidak bisa menempel tegangan di terminal basis-emitor dalam transistor?

10

Saya baru saja membaca beberapa halaman pertama "Seni elektronik - Paul Horowitz". Dalam bab 2 transistor dikatakan ada empat properti dari transistor NPN (untuk PNP, itu terbalik).

Properti ke-2 mengatakan:

Sirkuit basis-emitor dan basis-kolektor berperilaku seperti dioda. Biasanya dioda basis-emitor melakukan dan dioda basis-kolektor adalah bias terbalik.

Lalu tertulis:

Perhatikan khususnya efek dari properti 2. Ini berarti Anda tidak dapat menempel tegangan di terminal basis-emitor, karena arus yang sangat besar akan mengalir jika basis lebih positif daripada emitor dengan lebih dari 0,6 hingga 0,8 volt.

Saya tidak mengerti mengapa? Arus mengalir dari basis ke emitor karena basis-emitor sedang melakukan-dioda jadi mengapa saya tidak bisa menempel tegangan pada kedua terminal. Jika saya tidak memberikan tegangan, bagaimana bisa ada arus yang mengalir?

Juga,

karena arus yang sangat besar akan mengalir jika basis lebih positif dari emitor lebih dari sekitar 0,6 hingga 0,8 volt

Apa artinya penjelasan ini? Mengapa penjelasan bahwa tegangan tidak dapat diterapkan ke terminal basis-emitor?

transistors

— aukxn
sumber

2

Itu hanya mengatakan, bahwa tanpa membatasi arus (dengan resistor misalnya) yang mengalir melalui basis-emitor junction persimpangan secara efektif menciptakan korsleting ke ground. Karena berperilaku sebagai dioda "normal".

— Golaž

2

Tentu saja Anda dapat melakukan apa pun yang Anda suka dengan transistor Anda sendiri, tetapi jika Anda meletakkan 3V dari basis ke emitor dari transistor NPN kecil itu akan dihancurkan dengan sangat cepat karena beberapa ampere akan mengalir dan pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan kerusakan permanen. Jika Anda meletakkan 1K secara seri, maka beberapa mA akan mengalir dan transistor akan senang.

— Spehro Pefhany

1

Buku itu berarti, "Anda tidak bisa menempel tegangan ACAK di BE ..." Hal yang sama berlaku untuk dioda apa pun: sambungkan langsung ke suplai 12V, itu akan meletus seperti sekering.

— wbeaty

7

Jadi seperti yang Anda sebutkan, transistor pada dasarnya adalah dua dioda.

Anda harus, tetapi mungkin tidak, tahu bahwa penurunan tegangan khas yang diperlukan pada dioda untuk membuatnya menjadi ~ 0.7V tetapi dapat bervariasi tergantung pada dioda tentu saja. Jadi jika Anda hanya 'menempel' tegangan di terminal seperti ketika Anda meningkatkan tegangan di atas arus dioda mengalir:

masukkan deskripsi gambar di sini

Karena resistansi melintasi dioda sangat rendah ketika tegangan ini diterapkan, kita dapat mengetahui bahwa arus akan sangat tinggi: I = V / R, sederhana untuk melihat bahwa semakin rendah R semakin tinggi arus, dan ini bisa sangat merusak terminal pangkalan, saya percaya lembar data dari transistor tertentu akan memberi Anda informasi lebih lanjut tentang ukuran arus yang dapat diambil.

Apa yang dikatakan ini adalah Anda harus memiliki resistor pembatas arus di depan terminal pangkalan pada transistor yang melakukan persis seperti namanya, membatasi arus. Karena penurunan tegangan pada transistor akan tetap pada 0,6-0,8V kita dapat menghitung ukuran resistor yang kita perlukan dengan mudah. R = (Vin - Vdrop) / I, 'Saya' menjadi arus basis yang dapat diambil, Vdrop menjadi drop tegangan dari basis ke emitor dan Vin menjadi suplai yang masuk ke basis, Anda juga perlu melihat hfe dari transistor jadi lihat apakah itu akan dapat memberi Anda jumlah arus yang Anda butuhkan, yang secara kebetulan dapat dibatasi, atau 'disesuaikan' dengan resistor di pin emitor sehingga transistor kurang bergantung pada hfe, tetapi Saya yakin Anda akan melakukannya di masa depan!

— MrPhooky
sumber

6

Nah, Anda memang menerapkan tegangan melintasi BE, dan Anda juga harus membatasi arus dengan basis resistor. Anda dapat menemukan arus basis maks transistor di datasheet-nya.

Kisah yang sama untuk dioda. Jika Anda ingin menyalakan LED, Anda harus menyertakan resistor pembatas arus di sirkuit Anda.

— kolibri
sumber

2

Menurut saya, kutipannya buruk. Tentu saja, harus ada tegangan maju di persimpangan basis-emitor agar ada arus listrik.

Namun , begitu 'on', arus yang melalui dapat berubah secara drastis untuk perubahan yang relatif kecil pada tegangan basis-emitor.

Dengan demikian, seseorang harus memiliki beberapa hambatan seri sehingga arus tidak dapat melebihi jumlah yang aman.

Secara matematis, arus basis kira-kira

{saya}_{B} = \frac{{saya}_{S}}{β} e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}}

$i_B = \frac{I_S}{\beta}e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}$

Dengan kata lain, arus meningkat secara eksponensial dengan meningkatnya tegangan. Aljabar cepat menghasilkan hasil berikut:

$0.05V$

$v_S$

$R$

{saya}_{B} = \frac{v_{S} - v_{B E}}{R}

$i_B = \frac{v_S - v_{BE}}{R}$

Untuk transistor tipikal dan arus basis tipikal, kami punya

0,6 V \leq v_{B E} \leq 0.8 V

$0.6V \le v_{BE} \le 0.8V$

Dengan demikian, arus basis harus dalam kisaran

\frac{v_{S} - 0.8 V}{R} \leq {saya}_{B} \leq \frac{v_{S} - 0,6 V}{R}

$\frac{v_S - 0.8V}{R} \le i_B \le \frac{v_S - 0.6V}{R}$

$v_S$

Δ {saya}_{B} \approx \frac{Δ v_{S}}{R}

$\Delta i_B \approx \frac{\Delta v_S}{R}$

$v_S$ $R$

— Alfred Centauri
sumber

0

Transistor adalah perangkat yang dikontrol saat ini. Arus emitor terkait dengan arus basis sebagai

I_e = (B+1) * I_b       ( B = beta )

Dalam mode bias maju untuk dioda (menggunakan karakteristik eksponensial), segera setelah tegangan melewati ambang batas (sekitar 0,7 V atau lebih untuk silikon), nilai saat ini melonjak secara dramatis.

Jadi jika Anda langsung menyambungkan sumber tegangan antara terminal dasar dan terminal emitor tanpa resistor pembatas, sejumlah besar arus akan mulai mengalir melalui basis, dan karena B (beta) biasanya 100 atau lebih besar untuk transistor dalam mode aktif, maka arus emitor akan lebih besar (menggunakan persamaan di atas) yang dapat merusak perangkat.

— Penyelundup plutonium
sumber

Deskripsi Anda di sini mengenai beta transistor dapat menyesatkan. Jika basis emitor terhubung ke sumber tegangan saja (kolektor terbuka) arus basis akan sama dengan arus emitor.

— Michael Karas

Sebenarnya, arus emitor akan turun ke nol segera ketika sambungan basis-emitor terbakar dan meledak transistor.

— JRE

@Plutonium smuggler: Saya melihat semacam kontradiksi dalam tanggapan Anda. Pada awalnya, Anda menyatakan bahwa transistor akan menjadi perangkat yang dikendalikan saat ini (yang tidak benar!) Dan menurut kalimat berikutnya itu adalah tegangan BE yang menyebabkan peningkatan dramatis (di luar 0,7 V). Bisakah Anda mengklarifikasi?

— LvW

@ LVW. Maksud saya adalah bahwa meskipun dalam dioda, arus dikontrol oleh tegangan. Tetapi melihat gambar yang lebih besar (transistor secara keseluruhan), arus emitor dikendalikan oleh arus basis. Jika suatu saat, saya salah, jangan ragu untuk memodifikasi jawabannya.

— Penyelundup Plutonium

Tidak - saya pikir saya tidak boleh mengubah jawaban dari orang lain. Namun, akan menarik untuk mengetahui bagaimana Anda bisa membenarkan pernyataan Anda (BJT dikendalikan saat ini). Sejauh yang saya tahu sama sekali tidak ada indikasi untuk itu. Sebaliknya, tidak ada masalah untuk menunjukkan itu dan mengapa BJT dikendalikan tegangan. Ada banyak orang (saksi dengan reputasi tinggi) yang mendukung pendekatan kontrol tegangan. Bahkan dari sudut pandang energi, tidaklah mungkin bahwa jumlah besar dikendalikan oleh jumlah yang lebih kecil dari jenis yang sama.

— LvW