Что такое насыщение транзистора

В предыдущем посте мы узнали BJT смещение В этой статье мы узнаем, что такое насыщение транзистора или биполярного транзистора и как быстро определить значение с помощью формул и практических оценок.

Что такое насыщение транзистора

Термин «насыщение» относится к любой системе, в которой уровни спецификации достигли максимального значения.

Можно сказать, что транзистор работает в своей области насыщения, когда текущий параметр достигает максимального заданного значения.

Мы можем взять в качестве примера полностью влажную губку, которая может быть в насыщенном состоянии, когда в ней нет места для дальнейшей жидкости.

Регулировка конфигурации может привести к быстрому изменению уровня насыщения транзистора.

При этом максимальный уровень насыщения всегда будет соответствовать максимальному току коллектора устройства, как указано в техническом описании устройства.

В транзисторных конфигурациях обычно гарантируется, что устройство не достигнет точки насыщения, так как в этой ситуации коллектор базы перестает находиться в режиме обратного смещения, вызывая искажения в выходных сигналах.

Мы можем видеть рабочую точку в области насыщения на рисунке 4.8a. Обратите внимание, что это та конкретная область, где стык характеристических кривых с напряжением коллектор-эмиттер ниже, чем VCEsat, или находится на том же уровне. Кроме того, коллекторный ток на характеристических кривых сравнительно высок.

Как рассчитать уровень насыщения транзистора

Сравнивая и усредняя характеристические кривые на рис. 4.8a и 4.8b, мы можем, возможно, получить быстрый метод определения уровня насыщения.

На рис. 4.8b мы видим, что уровень тока относительно выше, в то время как уровень напряжения равен 0 В. Если мы применим здесь закон Ома, мы сможем рассчитать сопротивление между выводами коллектора и эмиттера BJT следующим образом:

Практическое воплощение приведенной выше формулы можно увидеть на рис. 4.9 ниже:

Это означает, что всякий раз, когда требуется быстро оценить приблизительный ток коллектора насыщения для данного BJT в цепи, вы можете просто принять эквивалентное значение короткого замыкания через коллектор-эмиттер устройства, а затем применить его в формуле для получения приблизительного значения. ток насыщения коллектора. Проще говоря, назначьте VCE = 0V, и тогда вы сможете легко вычислить VCEsat.

В схемах с конфигурацией с фиксированным смещением, как показано на рис. 4.10, может возникнуть короткое замыкание, которое может привести к тому, что напряжение на RC равно напряжению Vcc.

Ток насыщения, возникающий в указанном выше состоянии, можно интерпретировать следующим выражением:

Решение практического примера для определения тока насыщения BJT:

Если мы сравним приведенный выше результат с результатом, который мы получили в конце эта почта , находим, что результат I CQ = 2,35 мА намного ниже, чем указанное выше значение 5,45 мА, что предполагает, что обычно BJT никогда не работают на уровне насыщения в цепях, а при гораздо более низких значениях.