Tengo una pregunta sobre la función de un transistor en el estado de saturación. En un transistor de Emisor Común (n-p-n), en el estado de saturación (cuando el colector es el máximo), ambas uniones están polarizadas hacia delante. Mi pregunta es ¿cómo pueden los electrones provenientes de la región del emisor e ingresar a la región del colector (a través de la unión colector-base) constituyen la corriente del colector (hay que tener en cuenta que aquí es la máxima)?
Primero veamos lo que sucede justo antes de la saturación.
Durante sesgo hacia adelante de la unión de la base del emisor del transistor n-p-n está polarizado hacia adelante y la unión de la base del colector sigue siendo polarizada hacia la inversa .
Puede observar un circuito cuando un transistor está en biase hacia adelante y ver que el colector (región n) siempre tiene un potencial más alto que la región base (p). período.
A continuación, por favor, no considere dos diodos para dar de vuelta al modelo de transistor npn que se da como ejemplo en muchos libros (los he leído en mis días de universidad).
La parte más importante a considerar es que la base es un solo silicio. Si considera el modelo de dos diodos, entonces tenemos dos de metal (considérelo como wraffer de silicio de tipo n muy muy dopado): unión de silicona en la base. Así que está lejos de ser un transistor n-p-n real. Es más como n-p-N-p-n algo.
Así que volvemos al transistor n-p-n. Tenemos un colector GRANDE que está medio dopado y una base muy delgada que está ligeramente dopada y un emisor que está altamente dopado.
Ahora cuando un transistor tiene polarización directa.
Dado que la unión Base-Collector tiene polarización inversa, no tenemos flujo de corriente a través de ella.
Ahora, cuando la unión del Emisor de Base en los electrones polarizados hacia adelante en la unión del emisor se empuja hacia la base. La razón es el aumento de voltaje negativo en el terminal del emisor y un aumento de voltaje positivo mayor que la barrera potencial en la Base.
Si recuerda que el emisor estaba altamente dopado y que la base estaba ligeramente dopada y delgada. Por lo tanto, muchos electrones que entraron en la región base no pueden encontrar ningún agujero para combinar. Algunos se sienten atraídos por el terminal de base positivo (compensando la corriente de base Ib, recuerde que la dirección del flujo de electrones y la corriente es opuesta).
Pero una gran cantidad de electrones todavía están en la región base. Entonces, ¿qué hacen? : 3
Dado que la capa base es delgada, y la región colectora adyacente es grande y moderadamente dopada, cruzan la unión c-b hacia la región colectora. Y luego empujan el electrón original en la región colectora fuera del terminal colector. Por lo tanto, se traduce en la corriente de colector Ic.
Si aplica la ley actual de Kirchof, podemos calcular fácilmente Ie = Ib + Ic.
El salto de electrones desde la base al colector puede ser difícil de visualizar si la base es grande. Pero si imaginas que la base se hace cada vez más pequeña, parece más probable que ocurra (y sucede).
Aquí es un excelente artículo para leer sobre el funcionamiento de npn transistor. Hay pocas cifras en ese artículo que pueden mantenerte interesado :)
Ahora, qué sucede cuando el transistor está funcionando en saturación.
Como ha indicado, la unión del emisor de la base del transistor está polarizada hacia delante y la unión de la base del colector también está predispuesta.
Ahora aquí está la parte importante. Mencioné que los electrones podían saltar la barrera de potencial cuando estaba en modo normal (modo de amplificación). Ahora, después de la saturación, esa barrera potencial se desvaneció. Así que se hizo mucho más fácil para todos los extras que sacaron los electrones por el potencial de la base para cruzar la barrera. Si se está volviendo mucho más fácil para el electrón, la resistencia ha disminuido, por lo que la caída potencial en el colector y el emisor ha disminuido.
También tenga en cuenta que The Emitter todavía tiene un potencial menor que el Collector. Por lo tanto, el electrón continúa fluyendo desde el emisor al colector.
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