Este circuito:

notienemuchosentido.Debidoalaretroalimentaciónpositiva,tienedosestadosestablesposibles.

Enunestadoestable,eltransistorestácompletamenteapagado.Esosignificaquelaentradanegativadelopampestáa5V.Comolaentradapositivasiempreestáa2V,estohacequelasalidadelopampsealomásbajaposible.Comodijistequeanalizarcomoelopamperaideal,esosignificaquelasalidairáa0.Estomantieneeltransistorapagado.Porlotanto,esteestadoesciertamenteestable.

Elotroestadoestableposibleescuandolaentradanegativadelopampestápordebajode2V.Esoharíaquelasalidafueraalta,loquemantendríaeltransistorencendido.Sinembargo,dadoqueesteesunopampideal,lasalidairíaalaofertapositiva.Nohadichoquéeseso,asíqueasumiréquesonlosmismos5Vconlosqueseestáalimentandoelrestodelcircuito.Con5Venlabase,elemisortendríaaproximadamente4,3V,y4,3mAfluiríaatravésdelaresistenciainferior(Argh,sindesignadoresdecomponentes).Esogeneraría4.5Vatravésdelaresistenciasuperior,loqueclaramentenoesposibledebidoaquelascaídasdevoltajenoaumentana5V.

Digamosqueeltransistorpuedebajara200mVC-Ecuandosemanejaconsuficientecorrientedebase.Esodeja4.8Vatravésdelasdosresistencias.Comoeltransistortieneunagananciade20,lacorrientedelemisorseráun5%másquelacorrientedelcolector.Lascaídasdevoltajeatravésdelasdosresistenciasserániguales,loquesignificaqueson2.4Vcadauna.Esosignificaqueelvoltajedelcolectorseráde2.6V.Esoessuperioralos2Venlosquesefijalaentradapositiva,porloqueelcircuitoseengancharárápidamenteenelprimerestadoestablesialgunavezllegaraalestadocompletodeltransistor.

Silabasefueraimpulsadamásaltadetodosmodos,entonceslauniónB-Csepolarizaríahaciaadelante,ylatensióndelcolectoraúnnoestaríapordebajode2V.Lasalidadelopampnoestáenunestadoestable.Porlotanto,estecircuitosiempreterminaráenelúnicoestadoestablequeexiste,queeslasalidaconunnivelbajo.

Asíquesí,eltransistorsiempreestáapagado.

Oops

Meacabodedarcuentadequeinterpretémallaresistenciasuperiorcomo1.05kΩcuandoenrealidades10.5kΩ.Sinembargo,esotodavíanohacequeelsegundoestadoestableseaestable.

Enelsegundoestadoestableposible,lasalidadelopampsecierradegolpe.Esteesunopampideal,porloquesignificaquesusalidaseráde5V(suponiendoque5Vtambiénalimenteelopampcomoseindicóanteriormente).Con5Venlabase,elcolectordeltransistornopuedeirpordebajodeaproximadamente4,3V,yaqueentoncesestaríapolarizadohaciadelanteyactuaríacomoundiodo.Laentradanegativaestaríamuyporencimade2V,porloquelasalidasecerraríadegolpeyelcircuitosebloquearíadeesamanera.

Veamosquépasaríaexactamenteenelpuntodeinflexiónentrelasdossalidasderielcompleto.Esosignificaqueelcolectorestáa2V,loquesignificaquefluiríaunacorrientedecolectorde286µA.Lagananciadeltransistores20,porloque21/20deeso,quees300µAdecorrientedelemisor,fluiría.Esosignificaqueelemisorestáa300mV.

Esteesunestadoteóricamenteposible,peronoestable.Elruidosiemprepasa.Silatensióndelcolectorsubieraunpocomás,lasalidadelopampbajaría.Esoreducelacorrienteatravésdeltransistor,loqueaumentaelvoltajedelcolectorunpocomás,loquereducelacorrientedeltransistormás,...

Entonces,¿quépasaríaenestepuntodeinflexiónsilacorrientedelcolectorbajaraunpoco?Latensióndebaseaumentaría,loquecausaríaunamayorcorrientedecolector,loquehacequelatensióndecolectordisminuya,loqueaumentaríalatensióndebase,etc.Finalmente,latensióndebaseaumentaríalosuficienteparadesviarlaconexiónB-C.Ahoralatensióndelcolectorvuelveasubir.Cuandollegaa2V,latensióndebasedejadesubir.

AhoratenemosrealimentaciónnegativaporquelauniónB-Cactúacomoundiodo.Porlotanto,esteesunestadoestable,peronounodondeeltransistorseusademaneranormal,odondelosparámetrosdesuhojadedatossonunaguía.

Asíqueahoralarespuestaesquehaydosrespuestasposibles,dependiendodelestadoenelqueseatasqueelcircuito.Enlaprimera,eltransistorsiempreestáapagado.Enelsegundo,launiónB-Cestásesgadahaciaadelante,porloqueestaronoen"corte" ya no es una pregunta significativa.

Sus números calculados parecen correctos según CircuitLab.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Pero no confiaría en eso.

Sin embargo, en LTSPICE solo puedo hacer que funcione al disminuir la alimentación de 5 V para que suceda en el orden correcto. Luego, el transistor está saturado y el colector sigue el voltaje del emisor con ~ 2mA de corriente del emisor.

Cuando está en saturación ...

\ $ Vc = V_b-V_ {be} + V_ {CE-SAT} \ $

Como tal, el voltaje del colector aumenta con el voltaje de la base, y viceversa. Dado que el transistor ya no se invierte, la retroalimentación sobre el amplificador operacional en su circuito es efectivamente negativa.

Además, debido a la propiedad mágica de los transistores que le da un Vce-SAT que es menor que Vbe, usted está en el modo donde Vc < Vb, por lo que la unión del colector de base está polarizada hacia delante ...

El circuito se convierte efectivamente en esto ....

^{simular este circuito}

De todos modos ... es un mal circuito. Como señala OLIN, realmente está utilizando el transistor de una manera extraña.

Entonces, para responder a tu pregunta actual ..

¿Está el transistor cortado?

Depende de cuándo surgió el 5V.

Si apareció por última vez, el transistor puede estar saturado,

Si apareció primero, el transistor estará apagado.

Si surgió en algún lugar en el medio ... ¡lanza una moneda!

Decidí cambiar mi comentario por una respuesta para cubrir todas las bases y hacer que las personas que responden a la misma pregunta de diferentes maneras vean la escuela de pensamiento del otro.

Ya que estamos en el mundo completamente ideal e infinitamente rápido, la respuesta final no está definida a menos que especifiquemos las condiciones iniciales de todos los nodos.

La condición inicial realmente decisiva es si el voltaje de la entrada inversora es inicialmente superior a 2V, o inferior a 2V, o igual a 2V.

V- (@ t = 0) = Por encima de 2V

En este caso, la salida del OpAmp es baja y el BJT está apagado y nunca se encenderá.

V- (@ t = 0) = Menos de 2V

En este caso, la salida del opamp es riel Alto y el BJT está activado y se estabilizará alrededor de 300uA para mantener la entrada de inversión a 2V.

V- (@ t = 0) = 2V

En este caso, la condición inicial de la salida del Opamp determina dónde se estabilizará el circuito. Si la salida del Opamp es lo suficientemente alta como para que el BJT conduzca instantáneamente 300uA o más, entonces nos estabilizamos a 2 V en la entrada inversora. Si la salida de Opamp es inferior a la requerida para obtener unos 300uA, entonces tendremos un aumento de voltaje en la entrada inversora que dará como resultado una barandilla de 5 V y provocará que el BJT esté apagado.

El diseño es incorrecto, al invertir la retroalimentación BJT, las entradas +/- DEBEN ser invertidas.

Entonces Ve = 0.3 Vc = 2V Vb = 0.95, Vce = 1.05

Cuando la tensión en la entrada no inversora aumenta, la tensión de salida aumenta y, por lo tanto, la tensión en la entrada inversora disminuye . Esta es una respuesta positiva. El concepto de terreno virtual solo se aplica cuando hay comentarios negativos.

Con la entrada inversora inicialmente a 5 V, la salida del opamp es negativa y el transistor está en corte.