En un transistor bjt que se utiliza como conmutador (saturación máxima, Vce mínimo posible), ¿cuál es la corriente de base mínima que se requiere para una corriente de colector deseable correspondiente?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Primero intenta leer esto
Que el transistor entre en saturación no es una propiedad del transistor en sí, sino una propiedad del circuito que rodea al el transistor y del transistor, como parte del mismo.
Una pregunta sobre Vce de un BJT NPN en la región de saturación
Para este circuito con transistor ideal (fuente de corriente controlada por corriente CCCS) cualquier corriente de base mayor que:
\$\Large I_B > \frac{\frac{V_{cc}}{R_c}}{\beta }\$ saturará el BJT.
Pero en la vida real, los transistores ideales no existen. Para cualquier transistor del mundo real, el β no es constante. β varía con Ic, Vce, temperatura. Y lo que es peor, cada transistor tendrá un valor beta diferente y beta también cambiará para diferentes condiciones de funcionamiento. También en saturación \$I_C = I_B * β\$ no aguanten más.
Así que para superar este problema con la beta y la saturación nos vemos obligados a utilizar " factor de sobremarcha " o " Beta forzado " truco.
Simplemente aumentamos la corriente de base mucho más allá de \$I_B > \frac{\frac{V_{cc}}{R_C}}{\beta }\$ .
Hacemos esto para asegurarnos de que tenemos suficiente corriente de base para poner el transistor bien en saturación para cada condición que tengamos en nuestro circuito.
Además, la mayoría de los fabricantes de BJT definen la región de saturación cuando Ic/Ib = 10 (llamado Beta forzado ). Y la mayoría de las hojas de datos muestran Vce_sat para Ic/Ib = 10
Por lo tanto, para estar cien por cien seguro de que tu BJT estará en la región de saturación debes utilizar esta técnica llamada beta forzada cuando elijas el valor de la resistencia base.
$$\frac{I_C}{I_B} = 10$$
$$R_B = \frac{V_{IN} - V_{BE}}{0.1*I_C}$$
$$R_C = \frac{V_{CC} - V_{CE_{sat}}}{I_C}$$
O podemos utilizar KVL y resolver para \$R_B\$
$$I_B=\frac{V_{IN} - V_{BE}}{R_B}$$
$$V_{CE} = V_{CC} - I_C*R_C = V_{CC} - \beta*I_B*R_C = V_{CC} - \beta \frac{V_{IN} - V_{BE}}{R_B} * R_C $$ Resolución de \$R_B\$
$$R_B\leqslant \frac{V_{IN_{min}} - V_{BE}}{V_{CC} - V_{CE_{sat}}}*\frac{\beta_{min}}{K}*R_C$$
Y K = 3...10 - factor de sobremarcha
Iqbal Jurist
Puntos
34
Hay una fórmula que debes conocer para calcular la base actual: \$H_{fe}=\frac{I_c}{I_b}\$ . Sabes por \$I_c\$ de su circuito y \$H_{fe}\$ de la hoja de datos. Eso lleva a \$I_b = \frac{I_c}{H_{fe}}\$ . Le sugiero que tome \$I_b\$ superior ( \$I_b >> \frac{I_c}{H_{fe}}\$ ).
Para fijar esa corriente de base, hay que recordar que \$ V_{BE}\$ afectará a la tensión de base.
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
En este ejemplo, \$I_{R1} = \frac{V_{cmd} - V_{BE}}{R_1}\$
Abiel
Puntos
1264
Para que se produzca la saturación en todos los rangos de temperatura, toma la hFE(min) y utiliza la ecuación Ib_minSat = Ic / hFE(min) para encontrar la corriente de base mínima para que se produzca la saturación. Seleccione la Ic deseada. Tenga en cuenta que usted quiere asegurarse de que su Beta_Forced (es decir, Ic / Ib) es menor que el hFE(min) en la hoja de datos.
Si no lo tienes claro, consulta el ejemplo en Sedra Smith, Microelectronic Circuits 6th Edition, página 383:
Dado que β forzado es inferior al mínimo valor especificado de β, el transistor está efectivamente saturado. Debemos hacer hincapié aquí en que en las pruebas de saturación se debe utilizar el valor mínimo de β. Del mismo modo, si estamos diseñando un circuito en el que un transistor debe estar saturado, el diseño debe basarse en el valor mínimo especificado de β. Obviamente, si un transistor con este valor mínimo de β está saturado, los transistores con valores superiores de β también lo estarán.
Sedra Smith, Circuitos microelectrónicos 6ª edición, página 383
(Fuente de la imagen: <a href="https://www.onsemi.com/pub/Collateral/P2N2222A-D.PDF" rel="nofollow noreferrer">Ficha técnica de ON Semiconductor P2N2222A </a>)
