Mi libro de texto dice que la corriente a través de la resistencia será la misma que la corriente del colector cuando el diodo que se muestra coincida con el diodo de base-emisor interno del transistor. ¿Podría alguien explicar amablemente cómo es esto posible?
Hasta ahora tengo: $$ I_R = \ dfrac {V_ {cc} -V_ {be}} {R} $$
Estoy luchando un poco para calcular cómo esta corriente se divide en diodo y la base del transistor. Cualquier ayuda es apreciada. Gracias!
La clave del efecto se puede encontrar en el texto fotografiado:
Si el diodo de compensación y el diodo emisor tienen idénticos curvas de corriente / voltaje
En el esquema, la tensión a través del diodo y la tensión a través de la unión base-emisor tienen voltajes idénticos (después de todo, están cortocircuitados entre sí en la base y en la tierra). Esto significa que cada uno tendrá la misma corriente que fluye a través de ellos. Si esto no fuera cierto, sus curvas de voltaje / corriente serían diferentes.
Como sucede, el libro no es del todo correcto. Las dos corrientes no serán perfectamente idénticas, ya que el ánodo proporciona toda la corriente del diodo, mientras que la corriente del emisor es igual a la corriente base más la corriente del colector. Esto significa que el colector actual \ $ i_C \ $ y el diodo actual \ $ i_D \ $ están relacionados por $$ \ frac {i_D} {i_C} = 1 + \ frac {1} {\ beta} $$ donde $$ \ beta = \ text {ganancia de transistor} $$ Dado que la versión beta es generalmente grande, la diferencia es pequeña, pero no es cero.
Si el diodo y el transistor están perfectamente emparejados, entonces lo que puede decir sobre ellos es que la corriente del diodo y la corriente del emisor serán las mismas en este circuito. Pero también es necesario tener en cuenta la corriente de base del transistor I B :
Comience con I B . La corriente del colector es β × I B y la corriente del emisor es (β + 1) × I B . Si el diodo coincide perfectamente, entonces su corriente también es (β + 1) × I B , lo que significa que la corriente total a través de la resistencia debe ser (β + 2) × I B , que es un poco más grande que la corriente del colector por un factor de 1 + 2 / β.
Esto es muy similar a un simple espejo actual.
¿Observa cómo el colector y la base del Q2 están cortocircuitados? Esto está haciendo efectivamente a Q2 un diodo.
Lo que hace que este circuito sea como su circuito, excepto que en lugar de un diodo, este circuito utiliza un transistor como diodo.
La corriente del colector es controlada por Vbe por la ecuación de Ebers-Moll. Como Q2 establece el Vbe tanto para Q2 como para Q1, entonces la corriente en Q1 se controla directamente mediante Q2 a través de la resistencia R_ref.
Se observa un comportamiento similar en el circuito que presentaste. El voltaje en la base del transistor está determinado por el voltaje a través del diodo. Obtendrá resultados más precisos cuando D y Q2 (emisor de base) tienen las mismas curvas y características i-v y valores beta altos para el transistor.
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