Все о биполярном транзисторе.

[низнайка]

всем большое спасибо.

[Jman]

Ребята привет. Помогите пожалуйста с расчетом двух транзисторных схем. Необходимо рассчитать ток коллектора. Давно уже не занимался расчетами.

Спойлер

[mickbell]

1. Ток коллектора - какой угодно. Равен току базы, умноженному на коэффициент передачи тока, который нестабилен. Ток базы Iб = (5 В - 0.6 В) / 1 кОм = 4.4 мА.
2. Ток коллектора приблизительно равен току эмиттера, который легко считается: Iэ = (5 В - 0.6 В) / 1 кОм = 4.4 мА. Ток коллектора отличается от него на величину тока базы, которая меньше тока коллектора во столько раз, чему равен коэффициент передачи тока: чем он больше, тем точнее ток коллектора соответствует току эмиттера.
В обоих случаях 0.6 В - падение на эмиттерном переходе. На самом деле оно может быть другим.

Последний раз редактировалось mickbell Пт авг 11, 2017 14:28:58, всего редактировалось 2 раз(а).

[Jman]

Спасибо огромное! + в Карму!

[mickbell]

Я там чуть обсчитался, поправил. Но принцип, я думаю, понятен.

[Jman]

А как рассчитать напряжение база - эммитер в этой схеме?

[rl55]

Зачем?
В районе 0,65 В для кремниевого. Точнее из входной характеристики конкретного транзистора учитывая ток базы.

Да и транзистор по такой схеме (без нагрузки) может запросто сгореть, если он маломощный...

[кот-трехцветка]

Всем привет!

Начал читать книжку "Занимательные проекты на базе микроконтроллеров tinyAVR" Гадре Д.
Там схема подключения 5 последовательно соединенных светодиодов к ноге МК через транзистор.
Питание у светодиодов внешнее, 15 В. Ток через светодиоды ограничивается резистором.
Нога МК (если логическая "1", то напряжение 4,5 В) соединяется с базой транзистора через токоограничивающий резистор,
номинал которого рассчитывается через коэффициент усиления транзистора по току.

Проще показать, чем рассказать:


Вопрос: нафига резистор между ногой МК и базой транзистора? Или, если он уже есть, нафига токоограничивающий резистор, включенный последовательно со светодиодами?
Получается, ток, текущий через светодиоды два раза (двумя способами) ограничиваем, а нафига? Или не так?

[Slabovik]

Не так.
Ток через светодиоды задаётся исключительно резистором, включенным последовательно с ними.
Резистор в базе транзистора ограничивает ток базы. При этом для того, чтобы транзистор работал в ключевом режиме, ток базы должен быть заведомо больше некоторого предела (его расчёт и объясняется в этом месте), обычно раза в четыре-пять, но меньше допустимого для самой базы (что оговаривается производителем для данного типа транзистора).
Согласен, что данный момент в книжке освещён невнятно, тем более, что h21 - величина очень нестабильная и варьируемая, из-за чего брать 10% превышение по току (10 кОм вместо 12) недопустимо мало для получения устойчивого ключевого режима.

[IvanV]

Если я использую в этой схеме вместо лампочки светодиод, то светодиод гореть не будет? почему?
п.с. схему собирал без резистора



Сюда перенес.
Здесь быстрее получите ответ.
aen

[Плюсик]

Вот так будет.

Вложения

1.GIF

(8.79 KiB) Скачиваний: 980

[aen]

У меня в напряжение 3v и светодиод на 3v, соответственно я собираю эту схему без резисторов.


Не получается, У меня работает только если светодиод стоит после транзистора. да и то горит в пол накала только, хотя резистор не пользую.

Последний раз редактировалось aen Вс авг 20, 2017 23:30:32, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Исправил. Нарушение Правил форума п. 2.7

[Плюсик]

IvanV писал(а):

У меня в напряжение 3v и светодиод на 3v

Но это нужно в старт-посте писать, а не потом, а то дали картинку, где нарисовано 9 вольт и заставили меня напрасно рисовать картинку.

В вашем случае можно попробовать транзисторы с малым падением в открытом состоянии.
Например
КТ660Б, BC337, BC338
У них падение напряжения в открытом состоянии при токе 10 ма составляет где то 0,035 вольта.



Хотя таких транзисторов намного больше.
Вот про подобные.
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/publ/igbt/biss.htm

Вложения

1.GIF

(13.91 KiB) Скачиваний: 979

[IvanV]

Большое спасибо!

КТ660Б откроется если на базу будет даваться напряжение всего 0,016V ?

[murzistor]

Что значит "после транзистора"?
Светодиод между эмиттером и батарейкой?

Что значит "без резистора"?
Вы хотите повторить схему или изобрести свою при нулевых знаниях?

Соберите схему правильно. Напряжение три вольта оставляет надежду, что транзистор ещё не перегорел от включения базы без резистора.
У вас светодиод на 3 вольта - а транзистор ведь не "на три вольта".
Транзистор усиливает ток.
Который надо ограничивать резистором.
Раз у вас не лампочка, а светодиод - сначала подберите резистор, чтобы подключать светодиод к батарейке, чтобы он не сгорел. Начните с 1 кОм.

Тут следует подчеркнуть разницу между напряжением Э-Б и напряжением Э-К.

На базу нельзя "подавать напряжение". Можно "пропускать ток", через резистор, но не больше, чем максимально допустимый ток базы.
При этом напряжение Э-Б "само" установится примерно в 0.6 ... 0.7 В.
При пропускании тока через переход Э-Б транзистор "стремится" пропустить ток через выводы Э-К, превышающий ток базы примерно в β раз, где β (бэта) - приблизительный коэффициент усиления транзистора.
Если только этот ток не ограничен другими факторами - например, если ток коллектора ограничен резистором в коллекторе.
Тогда напряжение Э-К падает до минимального (те самые 0,035 вольта, которые упомянул Плюсик).
Но скорее всего, оно будет 0.1 ... 0.4 В. Ваш светодиод будет питаться напряжением, меньшим, чем напряжение питания.

Вообще, на диод нельзя подавать напряжение без нагрузки - резистора. И на светодиоды тоже. В транзисторе - как бы тоже есть два диода, хотя из двух диодов нельзя собрать транзистор.
В "китайских" фонариках сделано по-дурацки, чтобы светодиоды имели больше шансов перегореть.

[Плюсик]

IvanV писал(а):

КТ660Б откроется если на базу будет даваться напряжение всего 0,016V ?

Я такого не писал.
Я писал только про остаточное напряжение открытого транзистора которое у обычных кремниевых транзисторов имеет величину десятые доли вольта, а есть транзисторы, у которых оно в десятки раз меньше.

Правда сам я такие транзисторы видел только на картинках.

[Corsair]

Доброго времени суток!

Меня мучает такой же вопрос, который ранее обсуждался здесь на форуме, но ответ так и не понял.

Lanfren2 писал(а):

Господа, помогите пожалуйста найти ошибку в моей логике:
Если мы подключим pnp транзистор как полагается, плюсом к эмиттеру, минусом к коллектору, то утверждается во всех книгах, что эмиттерный переход будет открыт, а коллекторный закрыт. При этом напряжение источника большое, допустим, порядка 12 В. И далее, говорится, что если мы приложим к переходу база-эмиттер напряжение всего лишь порядка 0.6 В, то откроем коллекторный переход.
И вот вопрос - почему под огромным напряжением коллектор-эмиттер 12 В переход база-эмиттер открыт и казалось бы дырки из эмиттера абсолютно спокойно должны попадать в базу и экстрагироваться в коллектор, для них ведь не существует потенциального барьера, т.к. они - неосновные носители и им все равно, что второй переход закрыт.

Модель транзистора как 2 диода не катит, потому что в транзисторе база общая, а у двух диодов "базы" получаются отдельные и друг с другом не связанные.
И модель с двумя диодами не объясняет, почему если мы подключим к первому из них (и так открытому) дополнительную маленькую батарейку, то второй (закрытый) почему-то должен начать пропускать ток.

Если мы включаем PNP-транзистор к батарейке 12 В, плюсом к эмиттеру и минусом к коллектору, то верно ли, что:

1. Переход эмиттер-база открывается
2. Переход база-коллектор закрывается еще больше

Если 1 и 2 верно, то идем дальше:

3. Дырки из эмиттера идут в базу через открывшийся переход и частично рекомбинируют с ее электронами, но бОльшая часть дырок под действием поля батареи идет далее к переходу база-коллектор.
4. Переход база-коллектор закрыт для основных носителей заряда, но дырки в n-базе - неосновные, поэтому их наоборот засосет в коллектор.
5. И далее по цепи дырки бегут к минусу батареи, а из плюса батареи выбегают новые дырки и бегут в эмиттер и далее по кругу.

Почему оно так не работает, где ошибка?

Заранее большое спасибо! Много где уже почитал и посмотрел, но так этот момент и не вьехал. Многие просто воспринимают работу транзистора как данность, но мне хотелось бы разобраться до конца в физике процесса.

[murzistor]

Во-первых, "два диода" - это не модель, это способ "проверки" транзистора тестером.
Во-вторых, при закрытом переходе коллектор-база на переходе эмиттер-база вообще нет напряжения.

Насколько я понял, для транзистора основной режим - с общей базой.
База - тонкая, поэтому оба перехода транзистора связаны.
Если по открытому переходу Э-Б идёт ток, то по "закрытому" переходу Б-К идёт почти такой же ток.
"Коэффициент усиления" по току с общей базой - альфа - чуть-чуть меньше единицы.

В схеме с общим эмиттером работает положительная обратная связь. Если пропускать ток через переход Э-Б, то через переход Б-К тоже идёт ток, но теперь этот коллекторный ток снова проходит через переход Э-Б и ещё больше увеличивает ток через переход Б-К.
Поскольку альфа меньше единицы, ток возрастает не без предела. Коэффициент "усиления" по току с общим эмиттером - бэта - зависит от альфы: чем альфа ближе к единице, тем больше бэта. Небольшое отклонение альфы вызывает большое отклонение бэты, поэтому бэта - нестабильный параметр.

У германиевых транзисторов есть значительный обратный ток коллектора, поэтому они в схеме с общим эмиттером всегда "приоткрыты".

[El-Eng]

Corsair, внимательно прочитайте мой пост о работе транзистора. Многое станет понятнее.

Теперь по вашим вопросам:

Если мы включаем PNP-транзистор к батарейке 12 В, плюсом к эмиттеру и минусом к коллектору, то верно ли, что:
1. Переход эмиттер-база открывается
В идеале - нет. В этом случае транзистор - два встречно включенных диода. В реале, обратный ток диода база-коллектор потечет через диод база-эмиттер, открывая его и заставляя транзистор работать как транзистор, что чревато пробоем. Этот случай актуальнее для германиевых транзисторов из-за большей величины обратного тока коллектора. Обратите внимание: для того, чтобы транзистор нормально работал как транзистор (в активном режиме) нужно специально сместить переход база-эмиттер в прямом направлении.

2. Переход база-коллектор закрывается еще больше
Непонятно, что значит больше. Этот переход обратно смещен коллекторным напряжением. Важно: он остается обратносмещенным и тогда, когда через него течет ток, вызванный током эмиттерного перехода. Коллекторный переход смещается в прямом направлении только в режиме насыщения (собственно, это и есть признак режима насыщения).

3-5. См. мой пост.

[Corsair]

El-Eng писал(а):

Corsair, внимательно прочитайте мой пост о работе транзистора. Многое станет понятнее.

Почитал, вы пишете: Прямое смещение эмиттерного перехода означает, что в базу поступают носители заряда
Т.е. получается что без поступления основных носителей заряда в базу (через ее контакт) прямого смещения эмиттерного перехода не происходит?
Тогда моя картина оказывается неверной на самом первом пункте:

El-Eng писал(а):

Теперь по вашим вопросам:

Если мы включаем PNP-транзистор к батарейке 12 В, плюсом к эмиттеру и минусом к коллектору, то верно ли, что:
1. Переход эмиттер-база открывается
В идеале - нет. В этом случае транзистор - два встречно включенных диода.

Но почему большое напряжение эмиттер-коллектор не создает прямое смещение эмиттерного перехода? Ведь оно создает мощное поле, которое действует против поля этого pn-перехода!
Вы пишете: Прямое смещение эмиттерного перехода означает, что в базу поступают носители заряда (дырки), которые притягивают электроны из эмиттера
Но зачем нам дырки в базе, ведь сильное поле батареи само тянет эти электроны из эмиттера!

Добавлено after 17 minutes:

murzistor писал(а):

.
Насколько я понял, для транзистора основной режим - с общей базой.
База - тонкая, поэтому оба перехода транзистора связаны.
Если по открытому переходу Э-Б идёт ток, то по "закрытому" переходу Б-К идёт почти такой же ток.
"Коэффициент усиления" по току с общей базой - альфа - чуть-чуть меньше единицы.

По схеме с общей базой как раз все понятно.