Wat is transistorverzadiging

In de vorige post hebben we geleerd BJT vooringenomenheid , in dit artikel zullen we leren wat transistor- of BJT-verzadiging is en hoe we de waarde snel kunnen bepalen door middel van formules en praktische evaluaties.

Wat is transistorverzadiging

De term verzadiging verwijst naar elk systeem waarvan de specificatieniveaus de maximale waarde hebben bereikt.

Men kan zeggen dat een transistor werkt binnen zijn verzadigingsgebied, wanneer de huidige parameter de maximale gespecificeerde waarde bereikt.

We kunnen het voorbeeld nemen van een volledig natte spons, die zich in verzadigde toestand kan bevinden als er geen ruimte in is om nog meer vloeistof vast te houden.

Het aanpassen van de configuratie kan resulteren in een snelle verandering van het verzadigingsniveau van de transistor.

Dit gezegd hebbende, zal het maximale verzadigingsniveau altijd overeenkomen met de maximale collectorstroom van het apparaat, zoals beschreven in het gegevensblad van het apparaat.

In transistorsconfiguraties wordt er normaal voor gezorgd dat het apparaat zijn verzadigingspunt niet bereikt, aangezien in deze situatie de basiscollector niet langer in de omgekeerde voorgespannen modus is, waardoor vervormingen in de uitgangssignalen worden veroorzaakt.

In figuur 4.8a zien we een werkpunt binnen het verzadigingsgebied. Merk op dat het dat specifieke gebied is waar de verbinding van de karakteristieke curven met de collector-naar-emitterspanning lager is dan VCEsat of op hetzelfde niveau. Ook is de collectorstroom relatief hoog op de karakteristieke curven.

Hoe het transistorverzadigingsniveau te berekenen

Door de karakteristieke curven van figuur 4.8a en 4.8b te vergelijken en te middelen, kunnen we mogelijk een snelle methode bereiken om het verzadigingsniveau te bepalen.

In Fig 4.8b zien we dat het stroomniveau relatief hoger is terwijl het spanningsniveau 0V is. Als we de wet van Ohm hier toepassen, kunnen we de weerstand tussen de collector- en emitterpennen van de BJT op de volgende manier berekenen:

Een praktische ontwerpimplementatie voor de bovenstaande formule is te zien in figuur 4.9 hieronder:

Dit houdt in dat wanneer het nodig is om snel de geschatte verzadigingscollectorstroom voor een bepaalde BJT in een circuit te evalueren, u eenvoudigweg een equivalente kortsluitwaarde over de collectoremitter van het apparaat kunt aannemen en deze vervolgens kunt toepassen in de formule om de geschatte waarde te krijgen collector verzadigingsstroom. Simpel gezegd, wijs VCE = 0V toe en dan kunt u VCEsat gemakkelijk berekenen.

In circuits met een fixed-bias-configuratie, zoals aangegeven in figuur 4.10, zou een kortsluiting kunnen optreden, wat kan resulteren in een spanning over RC gelijk aan de spanning Vcc.

De verzadigingsstroom die zich in de bovenstaande toestand ontwikkelt, kan worden geïnterpreteerd met de volgende uitdrukking:

Een praktisch voorbeeld oplossen om de verzadigingsstroom van een BJT te vinden:

Als we het bovenstaande resultaat vergelijken met het resultaat dat we aan het einde van deze post , vinden we dat het resultaat I CQ = 2,35 mA is veel lager dan de bovenstaande 5,45 mA, wat suggereert dat BJT's normaal gesproken nooit in het verzadigingsniveau in circuits worden gebruikt, maar bij veel lagere waarden.