¿Cuál es la resistencia de colector-emisor del transistor NPN?

Question

la pregunta puede parecer ridícula ya que no estoy seguro de si la resistencia colector-emisor existe o no. Aquí está un simple circuito emisor-común

Como he aprendido que cuando el aumento de Vb que hará Ib aumento por lo que Ic debe aumentar también. Cuando Ic aumenta como hay resistencia de carga pero Vcc es constante y Ic = (Vcc-Vc)/RL (resistencia de carga) entonces Vc debe disminuir y viceversa. Así es como funciona el emisor común

Ahora, lo que me preocupa es que la Caída de Tensión entre Vcc y Tierra sea constante así como el valor de la Resistencia de Carga. Supongamos que no hay nada entre el emisor y la tierra que hacen Ve = 0 y Vb = 0,6-0,7, mientras que Vc es mucho mayor (que dependen de la resistencia de carga). Por lo tanto, debe haber algo que desperdicia la energía para hacer Ve = 0 que causa la caída de tensión entre el colector y el emisor. ¿Hay algo acto como la variación de la resistencia entre el colector y el emisor para hacer eso.

En otras palabras, para hacer la caída de tensión entre el colector y el emisor debe haber algo que actúe como resistencia entre ellos, ¿verdad? Si no, ¿qué hace la diferencia de voltaje?

En otra configuración, ¿el colector-emisor también tiene resistencia?

Answer 1

La ecuación de la corriente de colector del BJT es

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

donde \$V_A\$ es el Tensión temprana . Sin embargo, esta fórmula suele escribirse como

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

Así,

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

Se trata claramente de una función no lineal de la tensión colector-emisor y de la corriente de colector, por lo que no se puede interpretar como una conductancia.

Sin embargo, para pequeños cambios alrededor de algún valor fijo de la corriente del colector \$I_C\$ y la tensión colector-emisor \$V_{CE}\$ podemos escribir

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

donde

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

Llamamos \$r_o\$ el colector-emisor dinámica, o resistencia diferencial o de pequeña señal .

No es una verdadera resistencia, ya que no es constante, sino que varía con el punto de funcionamiento del transistor, como puede verse en la fórmula.

Answer 2

Tienes un par de buenas respuestas. Intentaré añadir alguna visión intuitiva.

Cuando el transistor está polarizado con para que no esté saturado, se comporta como un sumidero de corriente (recuerde que un sumidero de corriente perfecto tiene impedancia infinita), por lo que la unión colector-carga parece una fuente de tensión con una impedancia de fuente equivalente de Thevenin igual a la resistencia de carga. La tensión depende de la corriente de base y de beta. Esto es equivalente a lo que escribió Alfred, pero con un voltaje Early infinito. La impedancia del colector debida a la tensión de Early está en paralelo con la resistencia de carga, por lo que para obtener una respuesta que sea realista sin la resistencia de carga debes incluirla, como hizo Alfred.

Cuando el transistor está saturado, se comporta más bien como una fuente de tensión de << 1 voltio con una resistencia de fuente de señal pequeña bastante baja.

Answer 3

Para responder en términos sencillos: el colector se comporta como un sumidero de corriente, y el voltaje del colector se ajusta a cualquier valor que permita el flujo de esa cantidad de corriente (aunque no puede bajar más de aproximadamente V _e +0.2V).

En tu circuito de ejemplo, la unión colector-emisor puede considerarse como una resistencia variable cuyo valor depende de la situación electrónica presente en la salida del amplificador. También se calienta como una resistencia: I _c * V _c \= la cantidad de calor generada en vatios, calentando el transistor.

Answer 4

Si la tensión de alimentación y la resistencia de carga permanecen constantes, al variar la corriente de base, variarán la tensión y la corriente de colector.

Siendo este el caso, entonces para cualquier corriente de colector debe haber una resistencia entre el colector y el emisor tal que:

EDITAR:

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

Donde R2 es la resistencia de colector a emisor del transistor, E1 es la tensión de alimentación, E2 es la tensión de colector a emisor y R1 es la resistencia de carga.

Answer 5

No es realmente la pregunta adecuada. Mientras que un semiconductor tiene resistencia al flujo de corriente, un condensador también la tiene. La forma de empezar es preguntar cuál es la caída de tensión a través del transistor. Este es un valor que suele publicarse para cada componente. De este modo, cuando conozca las condiciones particulares de funcionamiento, podrá calcular fácilmente la tensión y las resistencias adecuadas para colocar en las demás partes del circuito.