Pourquoi ne pouvez-vous pas coller une tension aux bornes base-émetteur d'un transistor?

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Je viens de lire quelques premières pages de "L'art de l'électronique - Paul Horowitz". Dans le transistor du chapitre 2, il est dit qu'il existe quatre propriétés d'un transistor NPN (pour PNP, il est inversé).

La 2ème propriété dit:

Les circuits base-émetteur et base-collecteur se comportent comme des diodes. Normalement, la diode base-émetteur est conductrice et la diode base-collecteur est polarisée en inverse.

Ensuite, il dit:

Notez particulièrement l'effet de la propriété 2. Cela signifie que vous ne pouvez pas coller une tension aux bornes de la base-émetteur, car un énorme courant circulera si la base est plus positive que l'émetteur de plus d'environ 0,6 à 0,8 volt.

Je ne comprends pas pourquoi? Flux de courant de la base à l'émetteur car l'émetteur de base est une diode conductrice, alors pourquoi ne puis-je pas coller une tension sur ces deux bornes. Si je n'applique pas de tension, comment peut-il y avoir un courant circulant?

Aussi,

car un énorme courant circulera si la base est plus positive que l'émetteur de plus d'environ 0,6 à 0,8 volt

Que signifie cette explication? Pourquoi l'explication selon laquelle une tension ne peut pas être appliquée à la borne base-émetteur?

transistors

— aukxn
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2

Il dit simplement que sans limiter le courant (avec une résistance par exemple) passant par la jonction base-émetteur, la jonction crée effectivement un court-circuit à la terre. Parce qu'il se comporte comme une diode "normale".

— Golaž

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Bien sûr, vous pouvez faire ce que vous voulez avec votre propre transistor, mais si vous mettez 3V de la base à l'émetteur d'un petit transistor NPN, il sera détruit très rapidement car plusieurs ampères circuleront et un chauffage excessif causera des dommages irréversibles. Si vous mettez 1K en série, quelques mA s'écouleront et le transistor sera content.

— Spehro Pefhany

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Le livre signifie: "Vous ne pouvez pas coller une tension ALÉATOIRE sur BE ..." La même chose s'applique à n'importe quelle diode: connectez BE directement à une alimentation 12V, elle sautera comme un fusible.

— wbeaty

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Donc, comme vous l'avez mentionné, il est dit que le transistor est essentiellement composé de deux diodes.

Vous devez savoir, mais peut-être pas, que la chute de tension typique requise sur une diode pour la rendre conductrice est d'environ 0,7 V, mais peut varier en fonction de la diode, bien sûr. Donc, si vous «collez» simplement une tension aux bornes, comme lorsque vous augmentez la tension sur les courants de diode:

entrez la description de l'image ici

Comme la résistance aux bornes d'une diode est très faible lorsque cette tension est appliquée, nous pouvons déterminer que le courant serait extrêmement élevé: I = V / R, simple de voir que le R inférieur est le plus élevé du courant, et cela peut être très endommageant la borne de base, je crois qu'une fiche technique du transistor particulier vous donnera plus d'informations sur la taille actuelle qu'il peut prendre.

Cela signifie que vous devez avoir une résistance de limitation de courant devant la borne de base du transistor qui fait exactement ce que son nom décrit, limite le courant. Comme la chute de tension à travers le transistor restera à 0,6-0,8 V, nous pouvons facilement déterminer la résistance de taille dont nous aurions besoin. R = (Vin - Vdrop) / I, 'I' étant le courant de base qu'il peut prendre, Vdrop étant la chute de tension de la base à l'émetteur et Vin étant l'alimentation qui entre dans la base, vous devez également regarder la hfe du transistor, alors voyez s'il sera en mesure de vous fournir la quantité de courant dont vous avez besoin, ce qui peut être limité par coïncidence, ou `` adapté '' avec une résistance à la broche de l'émetteur de sorte que le transistor dépend moins de la hfe, mais Je suis sûr que vous y arriverez à l'avenir!

— MrPhooky
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Eh bien, vous appliquez en effet une tension aux bornes de BE, et vous devez également limiter le courant avec une résistance de base. Vous pouvez trouver le courant de base max d'un transistor dans sa fiche technique.

Même son pour les diodes. Si vous souhaitez alimenter une LED, vous devez inclure une résistance de limitation de courant dans votre circuit.

— kolibri
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2

La citation est mal formulée à mon avis. Bien sûr, il doit y avoir une tension directe aux bornes de la jonction base-émetteur pour qu'il y ait un courant.

Cependant , une fois «activé», le courant traversant peut changer radicalement pour une variation relativement faible de la tension base-émetteur.

Ainsi, il faut avoir une résistance en série telle que le courant ne puisse pas dépasser une quantité sûre.

Mathématiquement, le courant de base est d'environ

{je}_{B} = \frac{{je}_{S}}{β} e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}}

$i_B = \frac{I_S}{\beta}e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}$

En d'autres termes, le courant augmente de façon exponentielle avec l'augmentation de la tension. Un peu d'algèbre donne le résultat suivant:

le courant double pour une augmentation de tension d'environ environ $0.05V$

$v_S$

$R$

{je}_{B} = \frac{v_{S} - v_{B E}}{R}

$i_B = \frac{v_S - v_{BE}}{R}$

Pour un transistor typique et des courants de base typiques, nous avons

0,6 V \leq v_{B E} \leq 0,8 V

$0.6V \le v_{BE} \le 0.8V$

Ainsi, le courant de base doit être dans la plage

\frac{v_{S} - 0,8 V}{R} \leq {je}_{B} \leq \frac{v_{S} - 0,6 V}{R}

$\frac{v_S - 0.8V}{R} \le i_B \le \frac{v_S - 0.6V}{R}$

$v_S$

Δ {je}_{B} \approx \frac{Δ v_{S}}{R}

$\Delta i_B \approx \frac{\Delta v_S}{R}$

$v_S$ $R$

— Alfred Centauri
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Le transistor est un appareil à courant contrôlé. Le courant d'émetteur est lié au courant de base comme

I_e = (B+1) * I_b       ( B = beta )

Dans le mode de polarisation directe pour une diode (en utilisant des caractéristiques exponentielles), dès que la tension franchit un seuil (environ 0,7 V environ pour le silicium), la valeur actuelle augmente considérablement.

Donc, si vous branchez directement une source de tension entre la base et les bornes de l'émetteur sans résistance de limitation, une énorme quantité de courant commencera à traverser la base, et puisque B (bêta) est généralement de 100 ou plus pour les transistors en mode actif, le le courant de l'émetteur sera encore plus important (en utilisant l'équation ci-dessus), ce qui pourrait endommager l'appareil.

— Contrebande de plutonium
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Votre description ici concernant la bêta du transistor pourrait être trompeuse. Si l'émetteur de base est connecté à une source de tension seule (le collecteur est ouvert), le courant de base serait égal au courant de l'émetteur.

— Michael Karas

En fait, le courant d'émetteur tombera à zéro presque immédiatement lorsque la jonction base-émetteur s'éteint et explose le transistor.

— JRE

@ Contrebande de plutonium: Je vois une sorte de contradiction dans votre réponse. Au début, vous déclarez que le transistor serait un appareil à courant contrôlé (ce qui n'est pas vrai!) Et selon la phrase suivante, c'est la tension BE qui provoque une augmentation spectaculaire (au-delà de 0,7 V). Pouvez-vous clarifier?

— LvW

@LvW. Ce que je veux dire, c'est que bien que dans une diode, le courant soit contrôlé par une tension. Mais vu une image plus grande (transistor dans son ensemble), le courant d'émetteur est contrôlé par le courant de base. Si à tout moment, je me trompe, n'hésitez pas à modifier la réponse.

— Contrebande de plutonium

Non - je ne pense pas que je devrais modifier la réponse de quelqu'un d'autre. Cependant, il serait intéressant de savoir comment justifier votre affirmation (BJT sous contrôle de courant). Pour autant que je sache, rien n’indique cela. Au contraire, ce n'est pas un problème de montrer cela et pourquoi le BJT est contrôlé en tension. De nombreuses personnes (témoins de grande réputation) soutiennent l'approche de contrôle de tension. Même du point de vue énergétique, il n'est pas possible qu'une grande quantité soit contrôlée par une plus petite quantité du même type.

— LvW