Efecto temprano, Ebers-Moll, resistencia de emisor común, alfa / beta inversa y corriente de saturación

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He estado leyendo el libro Micro Circuitos de Sedra / Smith, y tiene mucha información que me gusta, sin embargo, no sé cuánto de ella es realmente práctica y útil, por ejemplo, habla de ecuaciones y modelos de Ebers-Moll. , que sé que son útiles para entender cómo funcionan los transistores y cómo se derivan las ecuaciones prácticas, pero luego habla de cosas como la tensión temprana y la resistencia dinámica usando ecuaciones tempranas, coeficientes alfa y beta inversos, corriente de saturación, etc ... y mientras Estoy resolviendo los ejercicios de ejercicio. Me pregunto si no estoy perdiendo el tiempo en esto.

Parece que no puedo encontrar nada en una hoja de datos de transistores que remotamente apunte a cosas como un parámetro de Voltaje Temprano, o corriente de saturación, o alfa inversa y parámetros similares.

También he estado leyendo el libro de Boylestad / Nashelsky, que también es excelente y más práctico en sí mismo, pero ni siquiera menciona la mitad de las cosas presentes en el libro de Sedra / Smith, por lo que quería profundizar con la esperanza de que lo hiciera. Dame mejores fundamentos de electrónica, por lo que estoy leyendo el libro de Sedra / Smith, pero incluso si entiendo la mayor parte del contenido de este último, no veo la aplicación práctica de la mayoría ...

Entonces, mi pregunta es, ¿qué tan útil es conocer y aprender todas estas cosas complejas? ¿Mejorará mi conocimiento de diseño sabiendo cómo el dopaje en el semiconductor, combinado con el coeficiente de difusión de electrones y huecos y el ancho de la base interactúa con la corriente de saturación en el modelo exponencial?

¿Las personas utilizan realmente las ecuaciones largas de Ebers-Moll o el voltaje inicial en el diseño de circuitos reales?

¿O la mayoría de la gente simplemente usa las ecuaciones simplificadas y prácticas y deja las otras cosas a los phsycisists?

    
pregunta S.s.

4 respuestas

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En mi humilde opinión, es muy útil saber todo esto, incluso si no lo usa día a día, ya que se ocupa de los aspectos fundamentales de lo que hace que todo lo demás que usa IC sea sabio.
Si será de "uso práctico" depende de su campo, hoy en día especialmente hay un diseño mucho menos discreto, pero si lo está diseñando, por ejemplo. un amplificador de audio de alta calidad (personalmente trabajo en muchos equipos de audio analógico discretos, así como en FPGA uC de uC, etc., pero creo que esto probablemente no sea tan común) o en el diseño de circuitos integrados analógicos, equipos de prueba de precisión, etc., y luego saber cómo trabajar. Con lo anterior es imprescindible. Por lo general, no se sentaría y utilizaría todas las ecuaciones que menciona para un diseño, reconocería más los efectos de ellas y sabría cómo compensarlas (o incluso utilizarlas)

Conocer los fundamentos le da la base que necesita para tomar decisiones de diseño confiables, rastrear problemas y comprender por qué las cosas en la práctica a menudo no se parecen en nada a SPICE.

    
respondido por el Oli Glaser
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Todo el tiempo - > debe tener en cuenta estos factores para garantizar una baja distorsión, disminución de ganancia, modo operativo, etc. La diferencia que está notando es que, simplemente, la mayoría de los diseños avanzados no se pueden hacer utilizando discretos, y los transistores discretos tienen suficientes problemas de desajuste como están. que no necesita preocuparse por el voltaje inicial, etc. No va a diseñar un amplificador hoy en día con 20 transistores que usan discretos. Es mucho más fácil, más rápido y mejor simplemente agarrar el diseño de otra persona en forma de un amplificador operacional. Y 20 sería un pequeño amplificador de recuento de transistores.

La mayoría de las hojas de datos de transistores y los modelos SPICE para procesos IC están completos. E incluya una lista completa de parámetros que van más allá de lo que menciona, incluidos los coeficientes de temperatura, la variación del proceso, etc.

Sedra y Smith son notables por ser un buen libro para comenzar el diseño de circuitos integrados. Si esta es un área en la que desea ingresar, debe concentrarse en los sistemas MOS. Mi libro favorito para eso es "Operación y modelado del transistor MOS" de Yannis Tsividis.

Si está utilizando transistores como discretos, es posible que no necesite Sedra y Smith, pero puede y no puede hacer daño.

El estudio de BJT y las topologías para ciertas operaciones se asigna a los sistemas MOS. Por lo tanto, no es una pérdida de tiempo ya que los conceptos se distribuyen. es decir, un par diferencial es un par diferencial independientemente del proceso base. Por supuesto, habrá diferentes problemas (relacionados con el voltaje inicial, la concordancia, etc.), pero el punto de partida puede ser el mismo incluso si al final terminas con diferentes diseños en diferentes procesos.

    
respondido por el placeholder
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Esta respuesta NO tiene la intención de contradecir las dos buenas respuestas hasta ahora (de las que definitivamente debería tomar nota), sino de agregarles una perspectiva. Esta respuesta se relaciona con el uso de discretos en el diseño analógico en las aplicaciones "cotidianas": si está realizando el diseño ASIC o los amplificadores de Oli para los aficionados a los audios, es posible que desee ignorar lo que digo.

Puede hacer muchas cosas útiles con discretos analógicos con un modelo de trabajo mucho menos completo que el que está viendo. Las "reglas" muy simples le permitirán construir circuitos del mundo real en, por ejemplo, el 95% de los casos que puede cumplir sin ninguna referencia explícita a probablemente alguna de las ideas de "grandes nombres" que ha mencionado. Y, eso es antes de agregar un buen modelo SPICE que trate con gran parte de los detalles que no se ven.

Si usa circuitos integrados para las partes que justifican su uso y discreta "alrededor de los bordes" o para diseños pequeños, casi nunca (si es que alguna vez) tendrá que entrar en la oscuridad arcana. Lo que sucede es que las cosas pueden no funcionar tan bien como se desea o lo que se desea en casos limitados: puede aprender a lidiar con eso a través de la experiencia, o consultando textos o hace mucho tiempo aprendidos y desde el conocimiento archivado según sea necesario.

Estoy felizmente en casa en el mundo del diseño analógico. Los conceptos fundamentales subyacentes de la operación de semiconductores formaron parte de mi formación de pregrado (que fue muy hace mucho tiempo :-)). . Y puedo ahondar en la arcanería que se requiere en casos más extremos, o cuando las cosas no se comportan como creo que deberían. Pero muy cerca del 100% de las veces puedo trabajar felizmente en el nivel que el sentido común y la larga experiencia nos han brindado. Como es muy difícil comenzar con la "larga experiencia", deberás vigilar dónde está el límite del mundo hasta que obtengas algo. Pero con el tiempo, el "borde" desaparece en esquinas más oscuras y puede hacerlo muy bien con modelos más simplistas.

    
respondido por el Russell McMahon
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Si no has visto Horowitz & Hill "The Art of Electronics", échale un vistazo. Tiene una gran cantidad de detalles prácticos, pero describe (a un nivel bastante básico) cosas como el efecto Temprano y cómo afecta a los circuitos prácticos. Puede ser justo lo que hace la conexión entre la teoría y la práctica.

    
respondido por el Brian Drummond

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