Quelle est la résistance collecteur-émetteur du transistor NPN?

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la question peut sembler ridicule car je ne sais pas si la résistance collecteur-émetteur existe ou non. Voici un circuit émetteur commom simple

entrez la description de l'image ici

Comme j'apprends que lorsque l'augmentation de Vb fait augmenter Ib, Ic doit également augmenter. Lorsque Ic augmente car il y a une résistance de charge mais Vcc est constant et Ic = (Vcc-Vc) / RL (résistance de charge), alors Vc doit diminuer et vice versa. C'est comme ça que les émetteurs fonctionnent

Maintenant, ce qui m'inquiète, c'est que la chute de tension entre Vcc et la masse est constante ainsi que la valeur de la résistance de charge. Supposons qu'il n'y ait rien entre l'émetteur et la masse qui fasse Ve = 0 et Vb = 0,6-0,7 tandis que Vc est beaucoup plus grand (cela dépend de la résistance de charge). Donc, il doit y avoir quelque chose qui gaspille l'énergie pour faire Ve = 0 qui provoque une chute de tension entre le collecteur et l'émetteur. Existe-t-il quelque chose comme faire varier la résistance entre le collecteur et l'émetteur pour faire cela.

En d'autres termes, pour faire chuter la tension entre le collecteur et l'émetteur, il doit y avoir quelque chose comme une résistance entre eux, non? Si non, qu'est-ce qui fait la différence de tension?

Dans une autre configuration, le collecteur-émetteur est-il également résistant?

transistors

— aukxn
source

Idéalement, le collecteur n'est connecté qu'à une source de courant, donc la résistance collecteur-émetteur est infinie. La tension de sortie est réglée par la résistance du collecteur. Vérifiez ici . Habituellement

et

h_{r e} = 0 \frac{V}{V}

$h_{re}=0\frac{V}{V}$

h_{o e} = 0 Ω^{- 1}

$h_{oe}=0\Omega^{-1}$

— Vladimir Cravero

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L'équation du courant du collecteur BJT est

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C B}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CB}}{V_A}\right)$

où est la tension précoce . Mais, cette formule est souvent écrite comme $V_A$

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C E}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CE}}{V_A}\right)$

Donc

\frac{\partial i_{C}}{\partial v_{C E}} = \frac{I_{S} \cdot e^{\frac{V_{B E}}{V_{T}}}}{V_{A}} = \frac{i_{C}}{V_{A} + v_{C E}}

$\frac{\partial i_C}{\partial v_{CE}} = \frac{I_S\cdot e^{\frac{V_{BE}}{V_T}}}{V_A} = \frac{i_C}{V_A + v_{CE}}$

Il s'agit clairement d'une fonction non linéaire de la tension collecteur-émetteur et du courant collecteur, ce qui ne peut donc pas être interprété comme une conductance.

Cependant, pour de petits changements autour d'une valeur fixe du courant de collecteur et de la tension collecteur-émetteur , nous pouvons écrire $I_C$ $V_{CE}$

I_{C} + i_{c} \approx I_{C} (1 + \frac{v_{c e}}{V_{A} + V_{C E}}) = I_{C} + \frac{v_{c e}}{r_{o}}

$I_C + i_c \approx I_C\left(1 + \frac{v_{ce}}{V_A + V_{CE}} \right) = I_C + \frac{v_{ce}}{r_o}$

où

r_{o} = \frac{V_{A} + V_{C E}}{I_{C}}

$r_o = \frac{V_A + V_{CE}}{I_C}$

$r_o$

Ce n'est pas une vraie résistance car elle n'est pas constante mais, au contraire, varie avec le point de fonctionnement du transistor comme le montre la formule.

— Alfred Centauri
source

J'aime ajouter que le transistor est un élément fortement NON-LINÉAIRE. Par conséquent, comme pour chaque pièce non linéaire, vous devez faire la distinction entre la résistance statique (Rce = VCE / IC) et la résistance différentielle (dynamique) (rce = ro = d (VCE) / d (IC). confus, il est vrai que dans la réponse ci-dessus l'expression pour ro ne contient que des valeurs DC. Ceci est le résultat de la différenciation d'une fonction exponentielle. Notez que la résistance statique Rce ne joue aucun rôle majeur dans la conception des circuits.

— LvW

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Vous avez quelques bonnes réponses. Je vais essayer d'ajouter des informations intuitives.

Lorsque le transistor est polarisé de manière à ne pas être saturé, il se comporte comme un puits de courant (rappelez-vous qu'un puits de courant parfait a une impédance infinie), de sorte que la jonction collecteur-charge ressemble à une source de tension avec une impédance de source équivalente à Thevenin égale à la résistance de charge. La tension dépend du courant de base et bêta. C'est équivalent à ce qu'Alfred a écrit, mais avec une tension Early infinie. L'impédance du collecteur due à la tension précoce est parallèle à la résistance de charge, donc pour obtenir une réponse réaliste sans la résistance de charge, vous devez l'inclure, comme Alfred l'a fait.

Lorsque le transistor est saturé, il se comporte plutôt comme une source de tension de << 1 volt avec une résistance de source de petit signal assez faible.

— Spehro Pefhany
source

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Pour répondre en termes simples: le collecteur se comporte comme un puits de courant, et la tension du collecteur se fixe à la valeur permettant à cette quantité de courant de circuler (bien qu'elle ne puisse pas être inférieure à environ V _e + 0,2 V ).

Dans votre exemple de circuit, la jonction collecteur-émetteur peut être considérée comme une résistance variable dont la valeur dépend de la situation électronique présente à la sortie de l'amplificateur. Il chauffe également comme une résistance: I _c * V _c = la quantité de chaleur générée en watts, chauffant le transistor.

— Rennex
source

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Si la tension d'alimentation et la résistance de charge restent constantes, alors à mesure que le courant de base varie, la tension et le courant du collecteur varient.

Dans ce cas, pour tout courant de collecteur, il doit exister une résistance entre le collecteur et l'émetteur telle que:

ÉDITER:

R 2 = \frac{E 2 R 1}{E 1 - E 2}

$R2 = \frac{E2R1}{E1 - E2}$

Où R2 est la résistance collecteur-émetteur du transistor, E1 est la tension d'alimentation, E2 est la tension collecteur-émetteur et R1 est la résistance de charge.

— Champs EM
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Cette réponse est un peu contestée dimensionnellement. L'inverse de cela, n'est ce pas?

— Spehro Pefhany

Spehro: La conductance du canal?

— EM Fields

Si c'est R2 = alors les unités doivent être en ohms. Ils sont 1 /

Ω

$\Omega$ (volts annule, laissant 1 /

Ω

$\Omega$ ).

\frac{1}{R 2} =

$\frac{1}{R2} =$ fonctionnera aussi.

— Spehro Pefhany

Spehro: Excellente prise! J'ai le numérateur et le dénominateur vers le bas, aargh ... Merci pour la vérification de la réalité.

— EM Fields

Un exemple simple révèle déjà les problèmes associés à la formule donnée - car il ne prend en compte que les tensions CC. Réglez E2 = E1 / 2 et nous avons R1 = R2. Un résultat qui n'aide pas du tout. Le chemin collecteur-émetteur est fortement non linéaire et nous devons toujours distinguer les résistances statiques et dynamiques (différentielles). Plus que cela, la définition formelle d'une résistance statique pour le BJT est complètement inutile. Ma recommandation à aukxn: Fiez-vous uniquement à la réponse d'A. Centauri.

— LvW

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Ce n'est pas vraiment la bonne question à poser. Alors qu'un semi-conducteur a une résistance à la circulation du courant, il en va de même pour un condensateur. La façon de commencer est de demander quelle est la chute de tension aux bornes du transistor. Il s'agit d'une valeur qui est généralement publiée pour chaque composant. De cette façon, lorsque vous connaissez les conditions de fonctionnement particulières, vous pouvez facilement calculer la tension et les résistances appropriées à placer dans les autres parties du circuit.

— twinsemi
source