Una pregunta sobre cómo funciona el transistor

Puedes medir el voltaje entre cualquiera dos puntos. Por ejemplo, podría medir \ $ V_ {kitchensink, tongue} \ $ como esto:

1. coloque el cable positivo del voltímetro en el fregadero de la cocina
2. coloque el cable negativo del voltímetro en la lengua
3. leer la medición del voltímetro

Si bien es probable que esta no sea una medida significativa, se define de todos modos, porque mi lengua existe a un potencial eléctrico y el fregadero de mi cocina a otro potencial eléctrico, y la diferencia entre ellos es el "voltaje", que es más precisamente llamado la diferencia de potencial eléctrico .

Aquí hay una mejor imagen que creo (transistor NPN): -

Es bastante fácil ver que: -

\ $ V_ {BE} + V_ {CB} = V_ {CE} \ $ y por lo tanto la segunda ecuación en la pregunta = cero.

Todos son muy fáciles de medir con un multímetro.

El transistor no es como dos cables divididos como lo mencionó Alfred en su comentario. Debería ver circuitos equivalentes de trnsistor para obtener más información.

La segunda ecuación en su diagrama es un ejemplo de una de las leyes de circuito de Kirchoff , a saber, ley de voltaje de Kirchoff (KVL). En general, se indica que la suma de todos los voltajes alrededor de un bucle es cero.

Intuitivamente, imagine el voltaje como una escalera, cada paso de la escalera representa un aumento en el voltaje. Comienza en un escalón de la escalera. Esta es su referencia, llamémosla punto A. Primero, cuente cuatro pasos hasta el punto B. Luego, desde B, cuente otros 3 pasos hasta el punto C. En total, habrá contado hasta 7 pasos. Si ahora mide desde el punto C hasta el paso original (A), serán -7 pasos. Por lo tanto, si sumas todas estas medidas juntas, obtendrás cero. Esto funciona sin importar cuántas veces subas y bajas, o cuántos pasos tomas cada vez que te mueves, cuando regresas al punto original, la suma de todas las mediciones será igual a cero.

En este caso, es fácil hacer un bucle. Piense en la referencia como la base, el punto B de la escalera como el colector y el punto de la escalera C como el emisor.

1. Comience en la base y mida el voltaje al emisor. V_EB.
2. Ahora está en el emisor, mida al recolector. V_CE.
3. Ahora estás en el colector, cierra el bucle volviendo a la base. V_BC.
4. De KVL, V_EB + V_CE + V_BC = 0.

La medición entre la base y el emisor no es análoga a la medición en su segundo diagrama, porque la base no está cortocircuitada con el emisor. Debido a esto, puede existir una diferencia de voltaje entre estos dos puntos. Sin embargo, es posible realizar la medición que se muestra en el segundo diagrama.

Un voltímetro esencialmente te dice la diferencia de voltaje entre dos puntos, un punto con respecto a otro. Una medida y un punto de referencia. A menudo, las mediciones de voltaje se realizan con respecto a tierra, pero este no es el caso. Si coloca la referencia y la medición en el mismo lugar, la diferencia de potencial entre esos dos lugares, el voltaje, será 0.

Permite comenzar en un nivel muy poco sofisticado. Preguntas, ¿cómo puede haber un VBC? Es porque hay una unión de diodo entre la Base y el Colector. No es un cable partido. Es un diodo semiconductor, al igual que VEB

Recuerde que su transistor bipolar básico es un objeto de tres capas con DOS uniones de diodo: están espalda con espalda, por lo que NPN significa, literalmente, N-- | < | --P-- | > | --N. o Cátodo-ánodo-Cátodo, o Colector de la base del emisor. E-- | < |B-- | > | --C.

PNP significa dopaje opuesto, la base es el único cátodo, la misma estructura física: P-- | > |N-- | < | --P

Puede verificar esto con una luz de aviso, un comprobador de continuidad de 3 V con una lámpara incandescente y dos celdas alcalinas convencionales. Son herramientas MUY útiles para comprender circuitos de señales pequeñas y experimentos de física. Puede ordenar transistores bipolares aleatorios según las direcciones que conducen y cuáles no.

De vuelta al transistor NPN, hay dos uniones: una, de Base a Emisor, tiene polarización directa para encender el transistor, polarización menor que la anterior para desactivarla.

El otro, Base to Collector, tiene un sesgo inverso, está inactivo.

N-- | < | --P-- | > | --N = E-- | < | --B-- | > | --C

Entonces, si conectas una batería de 3V, una carga (esa lámpara de luz de marcha funcionará) y un transistor biplolar para actuar como un interruptor, obtendrás:

gnd ---- E-- | < | --B-- | > | --C --- (- \ / \ / \ -) --- --- [+ -] [ + -] ---- gnd

VEB = Vbatt, 3V para hablar. Puede medir el voltaje en la Base, pero es el resultado de corrientes de fuga y rayos cósmicos. Pongamos un bonito resistor de 360 ohmios en B y conéctelo a tierra. ¿Qué pasa?

Nada. El VBC es 3.0V, desviando fuertemente la unión Base-Recopilador, y haciendo que ambos lados de la conexión Emitter-Base tengan el mismo voltaje. Ninguna corriente significativa está fluyendo. Lámpara apagada.

Ahora mueva la resistencia para que se conecte entre la Base y la salida de la batería +3. ¡Oh, ahora se enciende la lámpara! ¿Por qué?

En pocas palabras: el voltaje en la base aumenta hasta que la unión del Emisor Base se enciende. Cuando la unión del emisor de base se enciende, la corriente fluye, al igual que cualquier resistencia de 360 ohmios y diodo semiconductor. (Digamos Silicio por el momento). Puede calcular la corriente, Vf en ambas uniones de diodo es de 0.7v, aproximadamente.

Pero aquí está la cuestión de la mecánica cuántica: la Base es tan pequeña físicamente, tan delgada, que cuando los electrones fluyen desde la tierra al Emisor y luego a la Base, a la resistencia de 360 Ohm, y luego a la terminal +, ¿por qué? ¡Los electrones pasan a través de la base y se encuentran en el COLECTOR! No disminuyen la velocidad, pasan a la lámpara, la atraviesan y entran en el terminal + de la batería. De hecho, la mayoría de los electrones que fluyen a través del emisor hacen eso.

Ahora la parte difícil: ¿Qué es VBC? Es el voltaje en el colector, en relación con la base. La base está cargada hasta +3 con una resistencia, el colector está conectado a +3 por la carga (lámpara). Así que no hay, de primer orden, conexión BC a medida. HAY un VBC, pero es el producto de

VEB, más o menos un diodo de silicio con polarización directa, 0.7V con cable negro VOM en el emisor y el cable rojo VOM en la base;

restado de

VEC, cable negro en el Emisor, cable rojo en el Colector, que es el voltaje en el centro del divisor formado por la Carga y el ROn del transistor, a través del 0 (tierra) a 3V.

NO es una caída de diodo hacia adelante, porque NO hay unión de diodo entre el Emisor y el Recopilador ... Están CONECTADOS VIRTUALMENTE. Por lo tanto, el potencial en el colector está más cerca que en el emisor (0V) que en cualquier otra cosa. Es, sin duda, un valor más bajo, relativo al Emisor, que la Base, por lo que VBC va a ser un número negativo, aunque VEB es un 0.7V positivo. O así.

Tenga en cuenta que la resistencia de 360 ohmios no es accidental. Prueba 360K, probablemente no encienda la lámpara. Su transistor bipolar típico, de conversación, tiene un 'HFE' o 'beta' o una ganancia de corriente hacia adelante, de aproximadamente 50. Si la lámpara es de aproximadamente 10 Ohms, la corriente es de aproximadamente 0.3A, y 1/50 de 0.3A es 0.006 . 3V - .7V = 2.3V. 2.3V / 0.006 = 383 Ohms. 360 ohmios es un poco menos, menos ohmios, más amperios, asegúrese de que el transistor esté encendido.

¿Eso explica cómo se puede medir el VBE? ¿Has construido un circuito y has intentado medir VBE? Esa es probablemente la mejor manera de estudiar este tipo de cosas.