¿Cuál es la resistencia del colector-emisor del transistor NPN?

La ecuación actual del colector BJT es

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

donde \ $ V_A \ $ es el voltaje inicial . Pero, esta fórmula a menudo se escribe como

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

Por lo tanto

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

Esta es claramente una función no lineal de la tensión del colector-emisor y la corriente del colector, por lo que no se puede interpretar como una conductancia.

Sin embargo, para pequeños cambios en torno a algún valor fijo de colector actual \ $ I_C \ $ y voltaje de colector-emisor \ $ V_ {CE} \ $, podemos escribir

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

donde

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

Llamamos a \ $ r_o \ $ el emisor-colector dinámico, o resistencia de señal pequeña o diferencial .

No es una resistencia verdadera, ya que no es constante, sino que, en cambio, varía con el punto de operación del transistor, como puede verse en la fórmula.

Tienes un par de buenas respuestas. Trataré de añadir algo de intuición intuitiva.

Cuando el transistor está polarizado de tal manera que no está saturado, se comporta como un sumidero de corriente (recuerde que un sumidero de corriente perfecto tiene una impedancia infinita), por lo que la unión de carga del colector se parece a una fuente de voltaje con una fuente equivalente de Thevenin Impedancia igual a la resistencia de carga. El voltaje depende de la corriente de base y beta. Esto es equivalente a lo que escribió Alfred, pero con un voltaje inicial infinito. La impedancia del colector debida a la tensión Temprana está en paralelo con la resistencia de carga, por lo que para obtener una respuesta realista sin la resistencia de carga, debe incluirla, como lo hizo Alfred.

Cuando el transistor está saturado, se comporta más como una fuente de voltaje de < < 1 voltio con una resistencia de fuente de señal pequeña bastante baja.

Para responder en términos simples: el colector se comporta como un sumidero de corriente, y el voltaje del colector se asienta en cualquier valor que permita esa cantidad de flujo de corriente (aunque no puede ir más bajo que aproximadamente V _e + 0.2V).

En su circuito de ejemplo, la unión colector-emisor se puede considerar como una resistencia variable cuyo valor depende de la situación electrónica presente en la salida del amplificador. También se calienta como una resistencia: I _c * V _c = la cantidad de calor generado en vatios, calentando el transistor.

Si la tensión de alimentación y la resistencia de carga permanecen constantes, entonces a medida que la corriente de base varía, la tensión y la corriente del colector variarán.

Siendo este el caso, entonces para cualquier corriente de colector debe haber una resistencia entre el colector y el emisor de manera que:

EDIT:

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

Donde R2 es la resistencia de colector a emisor del transistor, E1 es la tensión de alimentación, E2 es la tensión de colector a emisor y R1 es la resistencia de carga.

En realidad no es la pregunta adecuada. Mientras que un semiconductor tiene resistencia al flujo de corriente, también lo tiene un capacitor. La forma de comenzar es preguntar, ¿cuál es la caída de voltaje en el transistor? Este es un valor que normalmente se publica para cada componente. De esta manera, cuando conoce las condiciones de operación particulares, puede calcular fácilmente el voltaje y las resistencias apropiadas para colocar en las otras partes del circuito.