Transistor gesättigt-Ein Transistor gesättigt
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Transistor gesättigt? Was bedeutet das? Nun, dieser Begriff kann nur Sinn machen, wenn Sie ein Designer oder Ingenieur sind, der mit Transistorschaltern ziemlich vertraut ist.
Wenn nicht, werden wir es aufschlüsseln.
Wenn Sie es mit Geräten mit niedrigem DC zu tun haben, ist es normal, sie aus- oder einzuschalten. Und Sie können dies erreichen, indem Sie Transistorschalter verwenden. Der Transistor muss sich jedoch in einem gesättigten Zustand befinden, um das DC-Gerät ein- oder auszuschalten.
Weiter unten in diesem Artikel werden wir mehr zu diesem Thema besprechen, Ihnen die Betriebsmodi, die Berechnung und vieles mehr zeigen.
Also lasst uns loslegen!
Was ist Transistorsättigung?
BD135 Transistorsättigung
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Sättigung tritt auf, wenn ein System seinen Schwellenwert oder Maximalwert erreicht. Ein Transistor arbeitet also in einem gesättigten Bereich, wenn der Strom den höchsten angegebenen Wert erreicht.
Zum Beispiel, wenn Sie Flüssigkeit in ein Glas gießen, bis es die Krempe erreicht – es ist in einem gesättigten Zustand. Und das liegt daran, dass der Spiegel nicht mehr trinken kann. Wenn Sie die Konfiguration eines Transistors ändern, ändert er auch schnell seinen Sättigungsgrad.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass das Gerät bei der Konfiguration von Transistoren seinen Sättigungspunkt nicht erreicht. Und das liegt daran, dass der Basis-Kollektor nicht im umgekehrt-voreingenommenen Modus bleibt. Infolgedessen kommt es zu Verzerrungen in den Ausgangssignalen.
Transistor gesättigt:Was sind die Betriebsmodi?
Transistoren arbeiten in vier verschiedenen Modi, da es sich um nichtlineare Geräte handelt. Und die Modi zeigen den Strom, der durch sie fließt (d.h. vom Kollektor eines NPN zum Emitter).
NPN-Transistor
Wenn Sie den Modus eines Transistors wissen möchten, müssen Sie auf die Beziehung und die Spannungen der drei Pins achten.
VBC ist also die Spannung, die sich von der Basis zum Kollektor bewegt, und der VBE bezieht sich auf den Strom, der sich vom Boden zum Emitter bewegt. Zu den Betriebsmodi gehören jedoch:
Transistor gesättigt:Sättigungsmodus
Wenn sich ein Transistor im Sättigungsmodus befindet, ist er „On“. Außerdem verhält es sich wie ein Kurzschluss zwischen Kollektor und Emitter.
NPN-Strahler
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Außerdem führt dieser Modus dazu, dass die Dioden des Transistors vorwärts vorgespannt werden. Und vorwärts voreingenommen ist, wenn VBE und VBC mehr als Null sind. Darüber hinaus bedeutet dies, dass VB höher ist als VC und VE.
Mit anderen Worten, damit ein Transistor in die Sättigung eintritt, muss der VBE höher als die Schwellenspannung sein. Sie können den Spannungsabfall mit ein paar Abkürzungen wie Vd, Vth usw. darstellen, und der Wert unterscheidet sich zwischen Transistoren und gleichmäßiger Temperatur.
Bei Raumtemperatur können wir also abschätzen, dass viele Transistoren einen Spannungsabfall von etwa 0,6 V aufweisen.
Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass Sie möglicherweise keine ausgezeichnete Leitung zwischen dem Kollektor und dem Emitter haben. Infolgedessen werden Sie einen kleinen Spannungsabfall an den Knoten bemerken.
Hersteller geben diese Spannung in Transistordatenblättern oft als VCE(sat) (CE-Sättigungsspannung) an. Und Sie können VCE (Sat) als die Spannung vom Kollektor zu einem Emitter definieren, die die Transistoren für die Sättigung benötigen.
Der Wert des VCE(Sat) liegt zwischen 0,05 und 0,2 V. Und der Deal zeigt, dass VC etwas höher als VE sein muss, damit der Transistor in den Sättigungsmodus wechselt. Außerdem müssen VC und VE kleiner als VB sein.
Transistor gesättigt:Umgekehrt-Aktiv
Der reverse-aktive Modus tritt auf, wenn ein Transistor verstärkt und leitet, sich der Strom jedoch in die entgegengesetzte Richtung bewegt (vom Emitter zum Kollektor).
Transistorverstärker
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Damit also ein Transistor im inaktiven Reverse-Modus ist, sollte die Spannung am Emitter größer sein als die Basis. Und diese Spannung muss größer sein als der Kollektor. Mit anderen Worten, VC<VB<VE.
Es ist auch nicht einfach zu sehen, dass Hersteller den aktiven Reverse-Modus für eine Anwendung entwerfen. Und das liegt daran, dass dieses Modell keinen Transistor antreibt.
Transistor gesättigt:Aktiv
Der VBC und der VBE des Transistors müssen in diesem Modus schädlich bzw. höher als Null sein. Es bedeutet auch, dass die Basisspannung höher als der Emitter, aber niedriger als der Kollektor sein muss.
Der Kollektor muss also höher als der Emitter sein, d.h. VC>VB>VE. Interessanterweise ist dieses Modell der stärkste Modus des Transistors, da es das Gerät in einen Verstärker umwandelt.
Daher erhöht sich der Strom, der sich in den Basisstift bewegt. Infolgedessen verlässt der Wind, der sich in den Kollektor bewegt, den Emitter.
Ic = bIB
Wo:
Ic = Kollektorstrom
b = Verstärkungsfaktor
IB = Basisstrom
Transistor gesättigt:Cut-Off
Dieser Modus tritt auf, wenn der Transistor ausgeschaltet ist – was das Gegenteil von Sättigung ist. In diesem Modus ähnelt der Transistor also einem offenen Stromkreis, da er keinen Kollektor- und Emitterstrom enthält.
Wie bringt man einen Transistor dazu, in diesen Modus zu wechseln? Sie können dies tun, indem Sie sicherstellen, dass die Emitter- und Kollektorspannungen signifikanter sind als die Basisspannung. Mit anderen Worten, die Werte von VBE und VBC müssen negativ sein.
Sie können den Cut-off-Modus wie folgt darstellen:
VC > VB
VE >VB
Es ist wichtig zu beachten, dass wir im gesamten Artikel auf NPN-Modus-Transistoren verwiesen haben. Für den PNP-Transistor haben Sie also die entgegengesetzte Eigenschaft des NPN. Im Sättigungsmodus von PNP-Transistoren zum Beispiel bewegt sich der Strom vom Emitter zum Kollektor.
Außerdem können Sie sich zum besseren Verständnis auf die folgende Tabelle beziehen:
| NPN-MODUS | SPANNUNGSBEZIEHUNGEN | PNP-MODUS |
| Rückwärts | VE > VB > VC | Aktiv |
| Cut-off | VE > VB < VC | Sättigung |
| Sättigung | VE < VB > VC | Cut-off |
| Aktiv | VE < VB < VC | Rückwärts |
So berechnen Sie die Transistorsättigung
Es ist einfach, die Transistorsättigung zu berechnen, wenn es eine Kurve gibt, die Sie studieren können. Wenn Ihre Kurve also zeigt, dass das Spannungsniveau bei 0 V liegt, während der Strom relativ höher ist, verwenden Sie das Ohmsche Gesetz.
Auf diese Weise können Sie den Widerstand zwischen den Pins (Kollektor und Emitter) des Transistors wie folgt bestimmen:
RCE = VCE 0 V
—— = —— = 0 W
IC IC (Sa)
Was ist, wenn Sie den ungefähren Sättigungskollektorstrom für einen Transistor in einer Schaltung bestimmen müssen? Sie können dies erhalten, indem Sie einen entsprechenden Kurzschlusswert über den CE (Kollektor-Emitter) des Geräts annehmen. Dann setzen Sie es in die obige Formel. Sie können VCE als 0V eingeben und für VCE (Sat) berechnen.
Wenn die Schaltung eine Konfiguration mit fester Vorspannung aufweist, können Sie sich auch für einen kurzen Kurs bewerben. Folglich ist RC (Spannung quer) gleich VCC. Und Sie können den Zustand wie unten ausdrücken.
IC(Sa) = VCC/RC
Transistor gesättigt:Woher wissen Sie, ob ein Transistor gesättigt ist?
Einen Transistor bei Sättigung zu betreiben ist nicht einfach, aber es ist möglich. Außerdem ist es wichtig, Ihren Betrieb innerhalb des aktiven Bereichs einzustellen, wenn Sie Ihren transistorähnlichen Verstärker betreiben möchten. Hier sind bewährte Methoden, um einen gesättigten Transistor zu kennen:
1. Durch die Durchführung einer tatsächlichen Messung
2. Simulation – eine bessere Methode als die vorherige
3. Berechnung – eine alte Methode, die billig und ohne Einschränkung ist. Eine der Möglichkeiten, wie Sie diese Methode verwenden können, besteht darin, anzunehmen, dass die Schaltung gesättigt ist. Damit lösen Sie für den maximalen Gewinn des Kurses. Beziehen Sie es dann auf den minimalen aktuellen Fortschritt des Geräts.
Einhüllend
In Wirklichkeit gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie Sie Transistor gesättigt identifizieren können. Schließlich ist dies die einzige Möglichkeit, wie ein Transistor als Schalter zur Regulierung einer niedrigen Gleichspannung fungiert.
Außerdem verfügt es über vier Betriebsmodi, und die Bedingungen unterscheiden sich für NPN- und PNP-Transistoren. Haben Sie Fragen oder Bedenken zu gesättigten Transistoren? Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.
