Buscando lo real \ $ V_ {BE} \ $

  

2) Resuelva el valor real de la tensión del emisor de base, VBEVBE @ T = 300K, y el ICIC correspondiente y VOUTVOUT.

Es poco probable que el Ib / Vbe de la solución 1) sea consistente. Así que recorrerás entre los cálculos:

2.1) A partir de la Ib, calcule un Vbe nuevo, usando la ecuación de schockley;

2.2) a partir del nuevo Vbe, calcule el Ie / Ic / Vout correspondiente;

2.3) a partir del nuevo Ic / Ie, calcule el Ib;

2.4) vuelva a 2.1) hasta que la solución converja lo suficiente.

Básicamente, así habría sido un simulador de especias.

encontrará que su solución está lo suficientemente cerca de 0.7v (la mayoría de los especialistas tendrán una vbe entre 0.6-0.7v).

El VBE 'real' no puede ser 'calculado', sin hacer algunas suposiciones, es lo que es a cualquier temperatura y corriente dada. La razón por la que nos aproximamos a 700 mV, es porque es lo que está a temperatura ambiente, para un puñado de mA, cuando está permitido aproximarse.

Varía con la temperatura, aproximadamente 2mV / C IIRC, y también varía con la corriente. A bajas corrientes, varía según la ecuación del diodo, y a mayores corrientes, la resistencia en serie residual de la unión crea una caída adicional. Recientemente hice algunas mediciones de VBE para hacer un logamp con un transistor, desde pA hasta > 100mA, y varió entre 200mV y 900mV.

El valor VBE "real" - para una corriente de colector dada Ic - solo puede calcularse - basado en la ecuación de Shockleys Ic = Is * [exp (Vbe / Vt) -1] - si conoce el valor de la corriente de saturación Es. Sin embargo, esta corriente tiene tolerancias muy grandes y una dependencia bastante grande de la temperatura. Por lo tanto, este valor es normalmente desconocido.

Por lo tanto, para fines de cálculo (diseño de etapas BJT) utilizamos valores aproximados (0.65 ... 0.7 voltios). Sin embargo, el gráfico adjunto muestra que, a pesar de tal aproximación, el impacto en la corriente de colector deseada (desviación del valor de diseño) se puede mantener dentro de límites tolerables. Como podemos derivar del gráfico, para un buen diseño, la pendiente de la línea de estabilización debe ser lo más baja posible.

El gráfico muestra dos funciones exponenciales de Ic-VBE para dos temperaturas diferentes, sin embargo, el mismo principio (desplazamiento de las curvas) se aplica a dos valores de Is diferentes (influencia de tolerancia).

Habiendo hecho el diseño de circuitos tanto discretos como integrados, he aprendido a usar el enfoque de corriente estabilizada, donde se establece el V_base_ground, y se inserta una resistencia del emisor. Por lo tanto, 1 voltio en la base, a 1 mA, suponiendo que 0.7v Vbe, deja 0.3v para la resistencia del emisor, por lo tanto, se necesitan 300 ohmios allí.

Ese mismo transistor, para operar a 1uA, o 1,000X menos de corriente, necesitará 0.058v menos por década en todo el Vbe. Este 0.058 (o 0.060 si prefiere usar eso) por 3 décadas, nos dice que el transistor necesita 0.7 - 0.18 = 0.52 voltios. Eso deja 0.48v a través del Remitter de ajuste actual; en 1uA, que modelo como 1MegOhm por voltio, necesitamos 480,000 ohmios; Las compañías de resistencias nos venderán un 470K [amarillo / violeta / naranja].

En el silicio, las resistencias de alto valor se vuelven muy caras por área, y se usan métodos de densidad de corriente, donde se puede manipular el Vbe utilizando 1000 bipolares en paralelo para reducir el Vbe en 3 * 0.06. Ejecute 1mA a través de ese grupo, configure su Vbe y coloque un solo transistor cerca en el silicio para proporcionar su 1uA. Ejecute ese 1uA hasta + 5v, duplique con un duplicado de PNP actual a GND y tendrá un 1uA entrante. Repita esto, para 1nA, Repita esto, para 1pA. El Vbe continúa cayendo, por 0.06v por década, o 0.18volt por 3 décadas. En un picoAmp, estamos 3 * 0.18 = 0.54 voltios por debajo de donde comenzamos, si los transistores bipolares continúan ese comportamiento de corriente logarítmica de corriente exponencial pura y usted todavía usa los transistores del mismo tamaño (área de emisor).