Pregunta sobre el comportamiento de conmutación de un transistor como conmutador

Una ejecución a través de SPICE muestra que el retraso es real. El retraso depende de las características del transistor. El transistor se apaga bien después de que la tensión de base cae rápidamente a cero. En su circuito, la corriente del colector sería interesante, ya que el brillo del LED es directamente proporcional a la corriente que fluye a través de él. Un gráfico de la corriente del colector muestra que la corriente del colector cae hacia cero alrededor de 0.6 uS después de que Vin se ponga a cero en la simulación SPICE:

Observe el pequeño paso en el voltaje de base en la marca de 1.0 uS, cuando se le indica al transistor que se apague (como lo hizo su medición). En este mismo momento, la corriente del colector aumenta por encima de la marca de 12 mA, debido a la capacidad de la base al colector. Este pulso corto es difícil de ver en la trama azul de Ic.
Los interruptores MOSfet no tienen este retraso de almacenamiento, pero sus capacidades muy grandes deben cargarse y descargarse, lo que requiere grandes corrientes de pulso.

El problema básico es su unidad base. Suponiendo que su amarillo es en realidad Vbe (y no la entrada a la resistencia de 1k), dos cosas se hacen evidentes. Primero, Vbe no se está midiendo con precisión, ya que su rastro parece indicar una oscilación de 1 voltio, en lugar de aproximadamente 0.7 voltios. En segundo lugar, notará que Vbe comienza a caer en el cursor, al mismo tiempo que Vce comienza a subir. Si regresa a la teoría básica, encontrará que la corriente a través de la base es exponencial con respecto al voltaje, por lo que la caída "suave" en el voltaje produce una caída bastante grande en la corriente base. Como resultado, Vce está aumentando.

Sugiero que, en lugar de mirar Vbe, monitoree la entrada de la resistencia de 1k. Estoy bastante seguro de que encontrará que cae durante un período de más de un microsegundo, y probablemente de forma bastante lineal. A medida que lo haga, la corriente de base disminuirá aproximadamente la misma cantidad, aunque esto no tendrá un gran efecto hasta que la tensión de la unidad disminuya alrededor de uno o dos voltios. Pero tiene un efecto que puedes ver.

Muchas cosas pasaron por mi mente al leer tu pregunta. (Le aumenté porque se tomó la molestia de mirar las cosas y formular una pregunta de este tipo, creo que es muy raro aquí). Uno de ellos fue el almacenamiento de carga en el BJT y los tiempos de tránsito. Otro era preguntarse cómo configurar las cosas para la medición. Otra fue que deberías revisar tus observaciones al ver también si un simulador de especias también mostraría el efecto.

Pero cuando todos estos pasaron volando, llegó otro mucho más obvio que probablemente explica la parte de cerdos de lo que estás viendo y me impidió perder el tiempo en el resto. Es que un simple \ $ 60 \: \ textrm {mV} \ $ cambio en el voltaje del emisor de base conduciría a un cambio de 10 veces en la corriente del colector.

Piensa en eso por un momento. Digamos que el LED actual es \ $ 20 \: \ textrm {mA} \ $ al 100%. Para pasar del 100% al 90%, la tensión de base cambiaría quizás \ $ 2.5 \: \ textrm {mV} \ $. Con \ $ 1 \: \ textrm {V} \ $ por división y ruido, no hay forma de que lo veas. Para pasar del 90% al 9% (casi APAGADO), el voltaje disminuiría en otro \ $ 60 \: \ textrm {mV} \ $. Solo el 6% de una división en su alcance. Y el LED está casi apagado y, por lo tanto, \ $ V_ {CE} \ $ ha aumentado a casi su valor máximo ahora.

Por supuesto, la pantalla se vería así. Y no necesito invocar el almacenamiento de carga y los tiempos de tránsito, preocuparme por su cableado o sus conexiones, o cualquier otra cosa. Es el comportamiento esperado sin tales complicaciones. Esas complicaciones pueden estar ahí, también. Pero no son necesarios para explicar su observación. Estoy seguro de que Spice confirmará esto.

No configuraste las cosas en el alcance lo suficientemente bien como para profundizar más. La explicación anterior es suficiente para explicar las cosas en su resolución actual. Pero, si configura las cosas para proporcionar una mejor precisión (tiempo y voltaje) para reducirlas aún más, resultará que mi explicación anterior ya no es suficiente y es posible que pueda comenzar a señalar más detalles que no se explican en este artículo. principio solo.

Por supuesto.

En ese momento, estás empezando a investigar por qué los modelos BJT son de hecho más detallados y complejos, y por qué hay tantos términos adicionales.

¿Pero en el nivel que muestra su pantalla actualmente? Ese principio básico es suficiente.