Transistor: ¿Por qué ocurre la amplificación antes que el transistor y no después?

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Sé que esta es una pregunta noob, pero simplemente no puedo encontrar una respuesta en los resultados de búsqueda de Google.

Bueno, mi pregunta es básicamente esta: ¿Por qué se produce la amplificación antes del transistor [línea roja] y no se produce después del transistor [línea azul]? Estaba pensando que la corriente tenía que desaparecer aunque el transistor a aumentar.

    
pregunta user3244534

7 respuestas

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El colector del amplificador (el pin etiquetado con "C") en realidad ESTÁ DESPUÉS del transistor (usando el marco de referencia del autor de la pregunta, que es algo engañoso). La Base (B) es la entrada, y el transistor activo crea una situación donde la corriente en el colector es muchas veces la de la base. Por lo tanto, la corriente base es la entrada y la corriente del recopilador es la salida.

En este caso, completar el circuito en la base con su dedo crea una pequeña corriente a través de la base. El transistor funciona para crear una corriente muchas veces mayor que en la base, encendiendo el LED.

¿Por qué? Daré una patada al mecanismo, pero esto es lo que hacen los transistores para vivir.

Lafiguraestátomadade enlace , pero probablemente se origina en Horowitz y Hill, The Art of Electronics. "Transistor Man" mira la corriente en la base y ajusta la corriente en el colector para que sea un múltiplo de la corriente base. Por supuesto, todo esto tiene que ver con las propiedades de las uniones de silicio, pero eso está un poco más allá del alcance de su pregunta.

La corriente en el Emisor es la suma de las corrientes de base y colector.

Esto realmente es una simplificación excesiva, pero llega a la esencia de su pregunta.

    
respondido por el Scott Seidman
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Está viendo un bucle de corriente, por lo que después y antes no tienen mucho significado. Aparte de la pequeña corriente de base, la corriente en las rutas roja y azul es la misma.

Tu concepto de antes y después en electrónica no es aplicable. Necesitas entender algunos conceptos básicos antes de que puedas entender esto, pero eso sería demasiado para tratar de enseñar en una respuesta aquí.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Estaba pensando que la corriente tenía que ir a través del transistor para aumentar.

Esto pone de relieve un error erróneo peligroso. Current es el flujo de cargo . La carga, como la energía, es nunca creada ni destruida . Por lo tanto, nunca encontrará un dispositivo en el que la corriente total que fluye hacia el dispositivo no sea igual a la corriente total que sale. En términos más formales, esto se llama ley actual de Kirchhoff .

Esto tiene sentido. ¿Hay algún dispositivo que pueda colocar en una manguera de modo que la salida de agua sea mayor que la entrada de agua? Si es así, sería una máquina de agua infinita. Del mismo modo, no hay una máquina de carga infinita.

En su circuito, la corriente entra a través de la base y el colector, y sale a través del emisor. La corriente del emisor es exactamente igual a la corriente base más la corriente del colector. Debido a la ganancia del transistor, la corriente de base es mucho más pequeña que la corriente del colector en un factor de 100 o más, este parámetro se llama \ $ h_ {FE} \ $ en la hoja de datos.

Debido a que la corriente del emisor es la suma de la base y la corriente del colector, y, por lo tanto, es mucho más grande que la corriente de la base, es perfectamente válido (y con frecuencia útil) adjuntar cosas al emisor del transistor para hacer uso del La ganancia del transistor. Consulte ¿Por qué una unidad de LED con un emisor común?

Además, su uso de "antes" y "después" sugiere que cree que puede comenzar en el terminal + de la batería, y luego continuar hacia el - terminal siguiendo un razonamiento lineal de causa y efecto. Usted no puede No tiene sentido, de todos modos. Los llamamos circuitos porque son solo eso:

cir · cuit (sûrkt) norte. 1. a. Una línea cerrada, generalmente circular, que gira alrededor de un objeto o área.

La corriente fluye a través de la batería como todo lo demás. La carga eléctrica se mueve en un círculo . Un círculo no tiene un principio o un final, por lo que no puede tener un "antes" o "después".

No necesitas nada tan complejo como un circuito de transistor para ilustrar esto; Sólo un LED y una resistencia funcionarán. Prueba esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¿Hay alguna diferencia funcional entre estos circuitos? Si realmente desea entrar en la cadena de causa y efecto, debe pensar a la velocidad de la luz y leer ¿Cómo sabe la corriente cuánto debe fluir antes de haber visto la resistencia?

    
respondido por el Phil Frost
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Tal vez sea un poco más fácil si piensas que el circuito se dibuja algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Su dedo actúa como una resistencia (una resistencia variable impredecible en gran medida), que conecta el terminal positivo de V2 a la base del transistor. Eso permite que fluya un poco de corriente a través de la parte de la base / emisor del transistor (tanto el emisor como el terminal negativo de la batería están conectados a tierra, por lo que también están conectados entre sí). El transistor luego multiplica esa corriente por algún factor constante (más o menos), y permite que la corriente proporcional entre el emisor y el colector. Dado que ese circuito también incluye el LED, la corriente fluye a través de él y emite luz.

Su esquema es básicamente el mismo, excepto que han combinado V1 y V2 en una sola fuente de alimentación. Simplemente necesita + 9V en dos lugares, por lo que conecta ambos lugares a la misma fuente de alimentación. Al resto de los circuitos realmente no le importa de dónde viene esa energía, o que se esté utilizando la misma fuente de alimentación en los lados de "entrada" y "salida" del circuito.

En otras palabras, el circuito de entrada es básicamente la base / emisor, y la salida es el colector / emisor. Es por eso que esto se denomina un circuito de emisor común: el emisor se comparte (común) entre la entrada y la salida. También hay circuitos comunes de base y de colector comunes, aunque el emisor común es (no es un juego de palabras) mucho más común.

    
respondido por el Jerry Coffin
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Reemplace el transistor con un interruptor simple, de modo que solo tenga una batería, un LED, un interruptor y una resistencia limitadora de corriente.

Tenga en cuenta que cuando cierra el interruptor, la corriente fluye en ambos "lados" del interruptor. "¿Por qué el interruptor controla la corriente" antes "de ella y" después de "ella? Porque tiene que ser: actual en un simple circuito cerrado tiene que ser el mismo en todas partes. Cerrar el interruptor no hace que el interruptor "produzca" corriente. Permite el cambio a pass actual.

De vuelta al transistor. ¿Lo ves? El transistor actúa como un amplificador, pero en realidad no "amplifica" la corriente. La corriente en la ruta C-E tiene que ser la misma en ambos lados del transistor, porque el transistor no tiene nada que se agregue al flujo de electrones. El transistor simplemente permite cambios en una corriente pequeña (en la ruta del emisor de base en este caso) para controlar el flujo en la corriente más grande (en la ruta del emisor-colector).

    
respondido por el Jamie Hanrahan
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El LED sería más brillante si lo colocas después porque en el transistor anterior habrá una cantidad de corriente de hfe * Ib, y tendrá (hfe + 1) Ib después del transistor. Probablemente no notará esto porque hfe 100 o más en la mayoría de los casos y 1% de corriente adicional no causará más luz. Si tiene un transistor con una longitud de, por ejemplo, 5, lo notará, pero en ese caso no podrá encenderlo con el dedo porque el "1" viene de su dedo. El hfe Ib debe venir de algún lugar y viene de antes del transistor de la "batería" de 9V.

La corriente eléctrica es como la corriente de agua, debe venir de algún lugar, si hay corriente DESPUÉS del transistor, ¡debe haber corriente ANTES del transistor!

    
respondido por el Zlutz
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Se puede usar un transistor para amplificar la corriente, el voltaje o ambos. En el circuito indicado, se está utilizando para amplificar ambos. Cuando se usa el emisor como una "salida", el voltaje de salida variará casi 1: 1 con el voltaje de entrada. En algunos circuitos, ese comportamiento de voltaje 1: 1 es muy deseable, ya que la precisión de la ganancia unitaria no se verá afectada significativamente por las características de los componentes. Sin embargo, para que un transistor incremente o reduzca los voltajes de salida, es necesario usar el colector como la "salida".

Con el circuito indicado, la tensión de base permanecerá en aproximadamente 0,7 voltios, por lo que la tensión en el dedo permanecerá en aproximadamente 8,3 voltios, independientemente de la tensión en el LED o su resistencia limitadora de corriente (por lo que la tensión de entrada cambia en casi nada, mientras que el voltaje de salida cambia mucho (amplificando así el voltaje). Si el LED y el transistor estuvieran en el colector, entonces cada voltio caído por el LED o su resistencia reduciría el voltaje que podría fluir a través del dedo.

Tenga en cuenta que el circuito como se muestra es ligeramente "peligroso" ya que el cortocircuito de los contactos de los dedos podría conducir una cantidad de corriente casi ilimitada a través del transistor. Agregar un resistor de valor moderado (usar el mismo valor que para el resistor LED puede ser conveniente) en serie con la base y / o el contacto con el dedo del lado de la fuente lo haría más seguro.

Tenga en cuenta que cuando se le da un toque que es apenas suficiente para encender el transistor, el comportamiento del circuito será muy sensible a una característica del transistor llamada "beta", que puede variar considerablemente de un transistor a otro. Básicamente, eso significa que algunos transistores pueden amplificar la cantidad de corriente del dedo en un factor de 50, mientras que otros pueden amplificarla en un factor de 200. Para esta aplicación en particular puede que no importe, pero algunas aplicaciones requieren un nivel más predecible de amplificación. Agregar un resistor de pequeño valor a la base haría que el transistor pasara una corriente que era proporcional a la cantidad en la cual el voltaje de la base excede 0.7; la conexión de una combinación en serie de un diodo y una resistencia haría que la tensión de base excediera 0.7 en una cantidad proporcional a la corriente del dedo. La amplificación del transistor se limitaría entonces a la proporción de los dos transistores [por ejemplo, una resistencia de 560 ohmios desde la base a tierra a través del diodo y una resistencia de 56 ohmios desde el colector a la tierra limitaría la amplificación de corriente a un factor de aproximadamente 10: 1].

    
respondido por el supercat

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