Esta es una pregunta tonta, pero estoy intentando realizar un autoaprendizaje de la electrónica y no puedo entender por qué este circuito solo tiene 161 mV en la resistencia. Por lo que entiendo, 1V en la base debería ser suficiente para que el colector-emisor sea básicamente un cortocircuito, por lo que debería haber 5V en la resistencia. ¿Qué estoy haciendo mal?
Por lo que entiendo, 1V en la base debería ser suficiente para hacer colector-emisor básicamente un cortocircuito, por lo que debería haber 5V en resistor. ¿Qué estoy haciendo mal?
1 voltio entre la base y el emisor generalmente enciende el transistor razonablemente bien (pero tenga cuidado de no poner demasiada corriente en la base).
El problema con un emisor seguidor (como su circuito) es que tan pronto como el transistor comienza a conducir, el voltaje del emisor aumenta y reduce el voltaje del emisor-base, por lo que el emisor nunca puede subir más alto de lo que se aplica. a la base.
Pero es un poco peor que eso porque necesita algo entre 0,5 voltios y 1 voltios para hacer una corriente de base decente y eso significa que el voltaje del emisor debe ser aproximadamente 0,7 voltios más bajo que el voltaje de la base Y si aplica 1 voltio a la En la base, el emisor solo puede alcanzar los 300 mV.
Lo anterior se aplica a los transistores NPN y, con cierto pensamiento también a los transistores PNP.
Su voltaje de base es establecido por su circuito. Dado que el voltaje del emisor, como se ve a través de la resistencia del emisor, permite que la unión del emisor de base se desvíe hacia adelante, esa unión actuará de manera similar a un diodo y se desarrollará aproximadamente \ $ 700 \: \ text {mV} \ $ a través de él. (Más uno que número en un momento). Hablando en términos generales, esto significa que solo quedará alrededor de \ $ 300 \: \ text {mV} \ $ como una caída de voltaje en la resistencia del emisor.
La tensión del colector también se establece en su circuito. En este caso, la tensión del colector invierte la unión del colector base. Esta es la forma habitual de operar un BJT en su modo activo: la unión del emisor de base con polarización directa y la unión del colector de base con polarización inversa. Así que no hay nada particularmente notable aquí, excepto para decir que este BJT está funcionando en su modo de uso común active .
Su expectativa de que el voltaje del emisor esté cerca del voltaje del colector es lo que sucede cuando un BJT está en saturación profunda . No activo. De modo que su expectativa es simplemente errónea, dada esta operación en modo activo .
La saturación profunda se produce cuando la unión del colector de base tiene polarización directa. Esto significa que la tensión del colector (para una NPN) debería ser por debajo de la tensión de base. Pero no lo es. La tensión del colector está muy por encima de la tensión base. Debido a que la unión del colector de base aquí tiene polarización inversa, el BJT no está saturado pero está activo. Así que tu expectativa es simplemente errónea.
Lo que sucede en este circuito es que la base está configurada en \ $ 1 \: \ text {V} \ $ y el emisor, que forma parte de una unión PN con polarización directa, será de aproximadamente \ $ 700 \: \ text { mV} \ $ inferior, o aproximadamente a \ $ 300 \: \ text {mV} \ $. Sin embargo, esta es una estimación muy tentativa. Pero es un enfoque de primer corte.
Con esta primera estimación de \ $ 300 \: \ text {mV} \ $ a través de \ $ R_1 \ $, estimaríamos una corriente en la resistencia de aproximadamente \ $ 300 \: \ text {mA} \ $. Sin embargo, una pequeña señal de la unión PN de BJT base emite \ $ 700 \: \ text {mV} \ $ cuando la corriente del colector se parece más a \ $ 4 \: \ text {mA} \ $. Ese voltaje de "diodo" aumenta aproximadamente \ $ 60 \: \ text {mV} \ $ por cada factor de 10X en la corriente del colector. Dado que la primera estimación es aproximadamente 100X como alta, esto significa que se requiere aproximadamente \ $ 2 \ veces 60 \: \ text {mV} = 120 \: \ text {mV} \ $ más, por lo que ahora debemos volver a estimar que la base -la unión PN emisor requiere más cerca de \ $ 820 \: \ text {mV} \ $ a través de él. Esto deja solo alrededor de \ $ 180 \: \ text {mV} \ $ en \ $ R_1 \ $. Y eso reduce la \ $ R_1 \ $ actual a aproximadamente \ $ 180 \: \ text {mA} \ $. Eso está mucho más cerca de lo que muestras.
Tenga en cuenta que el BJT todavía no está saturado porque el voltaje del colector está por encima del voltaje de la base, lo que hace que la unión del colector de la base realice una polarización inversa. Por lo tanto, los voltajes del colector y del emisor del BJT no necesitan acercarse entre sí como lo harían, si estuvieran saturados.
Si desea observar que ambos voltajes se acercan, agregue una resistencia de colector de aproximadamente \ $ 27 \: \ Omega \ $. Esa resistencia de colector impulsará el voltaje del colector hacia abajo para que esté por debajo del voltaje de la base y permita que el BJT se sature.
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