¿Cómo calcula la corriente y el voltaje cuando el emisor está conectado a tierra para el modo de saturación?

No puede hacer ambos supuestos sobre \ $ V_ {ce} = 0.2V \ $ y \ $ \ beta = 100 \ $ al mismo tiempo; son para dos modos de operación diferentes para el transistor (también hay un tercer modo en el que el transistor está en corte y uno menos común en reversa activa).

Comienzas asumiendo uno de los estados posibles. Por ejemplo, supongamos que asumo que el transistor está saturado. Entonces \ $ V_ {ce} = 0.2V \ $ y \ $ V_ {be} = 0.7V \ $. Luego, puede resolver las corrientes de base y colector utilizando estas suposiciones para el BJT y solo estas suposiciones .

El último paso es verificar sus suposiciones. Por ejemplo, para asegurarse de que el transistor no esté realmente en la región lineal activa debe verificar que \ $ \ beta I_ {b} \ gg I_ {c} \ $. Entonces, digamos que en su caso obtiene \ $ I_ {c} = 9.8 mA \ $ y \ $ I_ {b} = 9.8 \ mu A \ $. Claramente, nuestra suposición sobre la saturación era mala porque \ $ \ beta I_ {b} = 980 \ mu A \ $, que es menor que nuestro \ $ I_ {c} \ $ calculado. Luego debemos comenzar de nuevo con nuevos supuestos y resolver el problema.

En su lugar, supongamos que \ $ I_b = 2 mA \ $. Entonces \ $ \ beta I_b = 200mA \ $, que es mucho mayor que \ $ I_c \ $, por lo que ahora la suposición de saturación es correcta.

Nota: \ $ \ beta I_b \ gg I_c \ $ es una especie de límite vago. Normalmente usamos al menos 10 veces más para la saturación.

Para resolver que el BJT está activo hacia adelante, debe asumir que \ $ \ beta I_b = I_c \ $ y solo esta suposición . Para comprobarlo (contra la saturación), simplemente asegúrese de que \ $ 0.2V < V_ {ce} \ $.

Su cálculo de la corriente del colector es correcto. Así que concentrémonos en calcular la corriente base.

  

Ya que estamos tratando con un modo de saturación, vce = 0.2 haciendo la caída a través de la resistencia 9.8 v. La corriente que pasa por el colector es Ic = 9.8 / 10kΩ = 9.8mA y asumiendo que β = 100 entonces Ib = 0.098mA.

β es una característica del transistor en modo activo hacia adelante, y no se aplica en saturación.

Simplemente use la gota hacia adelante de la unión be, \ $ V_ {be} \ approx {} 0.7 \ \ mathrm {V} \ $. Luego, la resistencia base determina la corriente, \ $ I_b = \ dfrac {V_ {in} -0.7 \ \ mathrm {V}} {10 \ \ mathrm {k \ Omega}} \ $.

  

Puedo ver claramente que el voltaje en el colector es de 9.8 voltios

Te acabas de mezclar aquí. El voltaje a través del colector resistencia fue de 9.8 V. El voltaje a través del transistor desde el emisor al colector es de 0.2 V. De hecho, obtuvo el número de 9.8 V al suponer que \ $ v_ {ce} = 0.2 \ \ mathrm {V} \ $.

VC NO es igual a 9.8V. Es 10 - 9.8 = 0.2, como usted lo considera.

El 0.2V es solo una aproximación, dependiendo del transistor puede ser tan bajo como un puñado de milivoltios.