Was ist Transistorsättigung?

Im vorherigen Beitrag haben wir gelernt BJT-Vorspannung In diesem Artikel erfahren Sie, was Transistor- oder BJT-Sättigung ist und wie Sie den Wert schnell durch Formeln und praktische Bewertungen bestimmen können.

Was ist Transistorsättigung?

Der Begriff Sättigung bezieht sich auf jedes System, bei dem die Spezifikationsstufen den Maximalwert erreicht haben.

Man kann sagen, dass ein Transistor innerhalb seines Sättigungsbereichs arbeitet, wenn der aktuelle Parameter den maximal angegebenen Wert erreicht.

Wir können das Beispiel eines vollständig feuchten Schwamms nehmen, der sich in seinem gesättigten Zustand befinden kann, wenn kein Platz darin ist, um weitere Flüssigkeit aufzunehmen.

Das Anpassen der Konfiguration kann dazu führen, dass sich der Sättigungspegel des Transistors schnell ändert.

Der maximale Sättigungsgrad entspricht jedoch immer dem maximalen Kollektorstrom des Geräts, wie im Datenblatt des Geräts angegeben.

In Transistorkonfigurationen wird normalerweise sichergestellt, dass das Gerät seinen Sättigungspunkt nicht erreicht, da in dieser Situation der Basiskollektor nicht mehr im Sperrmodus ist, was zu Verzerrungen in den Ausgangssignalen führt.

In Abbildung 4.8a sehen wir einen Betriebspunkt innerhalb des Sättigungsbereichs. Beachten Sie, dass es sich um den spezifischen Bereich handelt, in dem die Verbindung der Kennlinien mit der Kollektor-Emitter-Spannung niedriger als VCEsat oder auf demselben Niveau ist. Auch der Kollektorstrom ist auf den Kennlinien vergleichsweise hoch.

So berechnen Sie den Transistorsättigungspegel

Durch Vergleichen und Mitteln der Kennlinien von Abb. 4.8a und 4.8b können wir möglicherweise eine schnelle Methode zur Bestimmung des Sättigungsniveaus erreichen.

In Abb. 4.8b sehen wir, dass der Strompegel relativ höher ist, während der Spannungspegel bei 0 V liegt. Wenn wir hier das Ohmsche Gesetz anwenden, können wir den Widerstand zwischen den Kollektor- und Emitterstiften des BJT folgendermaßen berechnen:

Eine praktische Entwurfsimplementierung für die obige Formel ist in der folgenden Abbildung 4.9 zu sehen:

Dies bedeutet, dass Sie immer dann, wenn es erforderlich ist, den ungefähren Sättigungskollektorstrom für einen bestimmten BJT in einem Stromkreis schnell auszuwerten, einfach einen äquivalenten Kurzschlusswert über den Kollektoremitter des Geräts annehmen und ihn dann in der Formel anwenden können, um den ungefähren Wert zu erhalten Kollektorsättigungsstrom. Einfach ausgedrückt, weisen Sie VCE = 0 V zu, und dann können Sie VCEsat einfach berechnen.

In Schaltungen mit fester Vorspannungskonfiguration, wie in Abb. 4.10 gezeigt, kann ein Kurzschluss angelegt werden, der zu einer Spannung über RC führen kann, die der Spannung Vcc entspricht.

Der Sättigungsstrom, der sich unter den obigen Bedingungen entwickelt, könnte mit dem folgenden Ausdruck interpretiert werden:

Lösen eines praktischen Beispiels zum Ermitteln des Sättigungsstroms eines BJT:

Wenn wir das obige Ergebnis mit dem Ergebnis vergleichen, das wir am Ende von erhalten haben dieser Beitrag , wir finden, dass das Ergebnis ich CQ = 2,35 mA ist weitaus niedriger als die obigen 5,45 mA, was darauf hindeutet, dass BJTs normalerweise niemals im Sättigungsgrad in Schaltkreisen betrieben werden, sondern bei viel niedrigeren Werten.