Apa resistensi kolektor-emitor dari NPN Transistor?

15

pertanyaannya mungkin terlihat konyol karena saya tidak yakin apakah resistansi kolektor-emitor ada atau tidak. Berikut ini adalah rangkaian emitor commom sederhana

masukkan deskripsi gambar di sini

Ketika saya belajar bahwa ketika Vb meningkat, itu akan membuat Ib bertambah, jadi Ic juga harus meningkat. Ketika Ic meningkat karena ada Load Resistor tetapi Vcc konstan dan Ic = (Vcc-Vc) / RL (Load Resistor) maka Vc harus berkurang dan sebaliknya. Begitulah cara kerja emitor yang umum

Sekarang, yang saya perhatikan adalah Tegangan Tegangan antara Vcc dan Ground adalah konstan serta nilai Load Resistor. Misalkan tidak ada hal antara Emitter dan Ground yang membuat Ve = 0 dan Vb = 0,6-0,7 sedangkan Vc jauh lebih besar (yang tergantung pada resistor beban). Jadi, harus ada sesuatu yang membuang energi untuk membuat Ve = 0 yang menyebabkan penurunan tegangan antara kolektor dan emitor. Apakah ada sesuatu yang bertindak seperti resistor bervariasi antara kolektor dan emitor untuk membuat itu.

Dengan kata lain, untuk membuat penurunan tegangan antara kolektor dan emitor harus ada sesuatu yang bertindak seperti resistor di antara mereka, bukan? Jika tidak, apa yang membuat perbedaan tegangan?

Dalam konfigurasi lain, apakah collector-emitor juga memiliki resistansi?

transistors

— aukxn
sumber

Idealnya kolektor terhubung hanya ke sumber arus, sehingga resistensi kolektor-emitor tidak terbatas. Tegangan keluaran diatur oleh resistansi kolektor. Periksa di sini . Biasanya dan

h_{r e} = 0 \frac{V}{V}

$h_{re}=0\frac{V}{V}$

h_{o e} = 0 Ω^{- 1}

$h_{oe}=0\Omega^{-1}$

— Vladimir Cravero

10

Persamaan arus kolektor BJT adalah

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C B}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CB}}{V_A}\right)$

di mana adalah tegangan awal . Tapi, rumus ini sering ditulis sebagai $V_A$

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C E}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CE}}{V_A}\right)$

Jadi

\frac{\partial i_{C}}{\partial v_{C E}} = \frac{I_{S} \cdot e^{\frac{V_{B E}}{V_{T}}}}{V_{A}} = \frac{i_{C}}{V_{A} + v_{C E}}

$\frac{\partial i_C}{\partial v_{CE}} = \frac{I_S\cdot e^{\frac{V_{BE}}{V_T}}}{V_A} = \frac{i_C}{V_A + v_{CE}}$

Ini jelas merupakan fungsi non-linear dari tegangan kolektor-emitor dan arus kolektor sehingga ini tidak dapat diartikan sebagai konduktansi.

Namun, untuk perubahan kecil di sekitar nilai tetap arus kolektor dan tegangan kolektor-emitor , kita dapat menulis $I_C$ $V_{CE}$

I_{C} + i_{c} \approx I_{C} (1 + \frac{v_{c e}}{V_{A} + V_{C E}}) = I_{C} + \frac{v_{c e}}{r_{o}}

$I_C + i_c \approx I_C\left(1 + \frac{v_{ce}}{V_A + V_{CE}} \right) = I_C + \frac{v_{ce}}{r_o}$

dimana

r_{o} = \frac{V_{A} + V_{C E}}{I_{C}}

$r_o = \frac{V_A + V_{CE}}{I_C}$

Kami menyebut dinamis kolektor-emitor , atau diferensial atau resistansi sinyal kecil . $r_o$

Ini bukan resistensi yang sebenarnya karena tidak konstan tetapi, sebaliknya, bervariasi dengan titik operasi transistor seperti yang dapat dilihat oleh rumus.

— Alfred Centauri
sumber

Saya ingin menambahkan bahwa transistor adalah elemen yang sangat NON-LINEAR. Oleh karena itu - seperti untuk setiap bagian non-linear - Anda harus membedakan antara hambatan statis (Rce = VCE / IC) dan hambatan diferensial (dinamis) (rce = ro = d (VCE) / d (IC). bingung, memang benar, bahwa dalam jawaban di atas ekspresi untuk ro hanya berisi nilai-nilai DC Ini adalah hasil dari membedakan fungsi eksponensial. Perhatikan bahwa rece statis Rce tidak memainkan peran utama dalam desain sirkuit.

— LvW

4

Anda mendapat beberapa jawaban yang bagus. Saya akan mencoba menambahkan beberapa wawasan intuitif.

Ketika transistor dibiaskan sedemikian rupa sehingga tidak jenuh, ia berperilaku seperti sink saat ini (ingat bahwa sink arus yang sempurna memiliki impedansi tak terbatas), sehingga sambungan kolektor-beban terlihat seperti sumber tegangan dengan impedansi sumber setara Thevenin sama dengan resistor beban. Tegangan tergantung pada arus basis dan beta. Ini sama dengan apa yang ditulis Alfred, tetapi dengan voltase Awal yang tak terbatas. Impedansi kolektor karena tegangan awal paralel dengan resistor beban, sehingga untuk mendapatkan jawaban yang realistis tanpa resistor beban, Anda harus memasukkannya, seperti yang dilakukan Alfred.

Ketika transistor jenuh, ia berperilaku lebih seperti sumber tegangan << 1 volt dengan resistansi sumber sinyal kecil yang cukup rendah.

— Spehro Pefhany
sumber

3

Untuk menjawab secara sederhana: kolektor berperilaku seperti tenggelamnya arus, dan tegangan kolektor mengendap pada nilai berapa pun yang memungkinkan jumlah aliran arus (meskipun tidak bisa lebih rendah dari kira-kira V _e + 0.2V).

Dalam rangkaian contoh Anda, persimpangan kolektor-emitor dapat dianggap sebagai hambatan variabel yang nilainya tergantung pada situasi elektronik yang ada pada output amplifier. Itu juga memanas seperti resistor: I _c * V _c = jumlah panas yang dihasilkan dalam Watt, memanaskan transistor.

— Rennex
sumber

2

Jika tegangan suplai dan tahanan beban tetap konstan, maka saat arus basis bervariasi, tegangan dan arus kolektor akan bervariasi.

Karena itu, maka untuk setiap arus kolektor harus ada perlawanan antara kolektor dan emitor sedemikian rupa sehingga:

EDIT:

R 2 = \frac{E 2 R 1}{E 1 - E 2}

$R2 = \frac{E2R1}{E1 - E2}$

Di mana R2 adalah resistansi kolektor-ke-emitor transistor, E1 adalah tegangan suplai, E2 adalah tegangan kolektor-ke-emitor, dan R1 adalah resistansi beban.

— Bidang EM
sumber

Jawaban itu sedikit ditantang secara dimensi. Kebalikan dari itu, bukankah pas?

— Spehro Pefhany

Spehro: Konduktansi saluran?

— EM Fields

Ω

$\Omega$

Ω

$\Omega$

\frac{1}{R 2} =

$\frac{1}{R2} =$

Spehro: Tangkapan sempurna! Saya mendapat pembilang dan penyebut bassackwards, aargh ... Terima kasih untuk cek kenyataannya.

— Lapangan EM

Sudah contoh sederhana mengungkapkan masalah yang terkait dengan rumus yang diberikan - karena hanya menganggap tegangan dc. Set E2 = E1 / 2 dan kami memiliki R1 = R2. Hasil yang tidak membantu sama sekali. Jalur pengumpul-kolektor sangat non-linier dan kami harus selalu membedakan antara hambatan statis dan dinamis (diferensial). Lebih dari itu, definisi formal resistensi statis untuk BJT sama sekali tidak berguna. Rekomendasi saya untuk aukxn: Andalkan jawaban A. Centauri saja.

— LvW

1

Ini bukan pertanyaan yang tepat untuk ditanyakan. Sementara semikonduktor memang memiliki hambatan terhadap aliran arus, demikian juga kapasitor. Cara untuk memulai adalah dengan bertanya, berapa drop tegangan pada transistor. Ini adalah nilai yang biasanya diterbitkan untuk setiap komponen. Dengan cara ini, ketika Anda mengetahui kondisi operasi tertentu, Anda dapat dengan mudah menghitung tegangan dan resistensi yang sesuai untuk ditempatkan di bagian lain dari rangkaian.

— twinsemi
sumber