BJT: Ecuación de Vce para la región de saturación

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En Sedra y Smith: Circuitos de microelectrónica (6E), se menciona en la página 185:

  

Recordando que el CBJ es mucho más grande que el EBJ, la caída de voltaje directo \ $ v_ {BC} \ $ será menor que \ $ v_ {BE} \ $, lo que da como resultado un voltaje de colector-emisor, \ $ v_ {CE} \ $, de 0.1 V a 0.3 V.

¿Por qué una diferencia en el área de unión provoca un cambio en la caída de voltaje directo? Sin embargo, no fue de ayuda una pregunta similar en el sitio.

Entonces, intenté usar el modelo Ebers-Moll y ahí es donde me estoy quedando atascado. Entonces, mi pregunta es esta:

¿Cómo debo aplicar el método Ebers-Moll para un transistor que trabaja en una región de saturación, para obtener la ecuación de \ $ V_ {ce} \ $?

Hasta ahora, sé que hay tres modelos principales de Ebers-Moll, aquí . También leí que \ $ I_ {s} \ $ es una propiedad de la unión de emisor-base . < br> Además, \ $ i_ {c} \ leq \ beta i_ {b} \ $.

Gracias por tu tiempo. Por favor, infórmeme si se necesita alguna información adicional.

    
pregunta Mohammed Arshaan

2 respuestas

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No hay una fórmula para Vce (sat) porque esta resistencia global depende del proceso. El tamaño del chip, el dopaje, los métodos de grabado en capas son factores importantes.

Debe consultar el modelo paramétrico Vce (sat) o la hoja de datos de esta propiedad.

Diodes Inc (nee Zetex) tiene muchas de las primeras patentes de proceso de Vce ultra bajo (sat) a altas corrientes. También fueron los primeros en caracterizar esto como Rce, una resistencia lineal, en hojas de datos.

Esta resistencia masiva de saturación de colector-emisor llamada \ $ R_ {CE} \ $ se define para Vce = Vce (sat) en Ic / Ib = 10 en varias corrientes. En algunos casos, el log-log, o gráfico lineal de Ic vs Vce muestra la propiedad lineal por encima del 10% de Imax.

ejemplo de Rce p.2 de 5 SOT-23
Antes de Zetex, tenías que obtener un transistor de gran potencia en la lata TO-3 para obtener este valor bajo de ~ Vce (sat) / Ic.

Rce equivalente en resistencia (SAT) 35m typ 50 mΩ máx. @Ie = 2A, Ib = 200mA

Con frecuencia me he referido a la resistencia en masa en diodos como ESR y esta propiedad siempre está inversamente relacionada con la clasificación de potencia del paquete (y, por lo tanto, con el tamaño del chip) como una figura de mérito (FoM) del diseñador. Esta propiedad existe para todos los diodos y LEDs.

  • También Ic se acerca al 10% de β * ib en Vce (sat), por lo que las partes de Vce (sat) ultra bajas tienden a tener un β extremadamente alto.
respondido por el Tony EE rocketscientist
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¿Por qué una diferencia en el área de unión provoca un cambio en el   caída de voltaje hacia adelante?

Considere la ecuación del diodo de shockley: -

Siundiodotieneunacorrientedesaturacióninversamásalta(\$I_S\$),entonces,paraunacaídadevoltioshaciaadelantedada(\$V_D\$)atravésdeél,haymáscorrientehaciaadelante(\$I_D\$).Alternativamente,paraunacorrientedirectadada(yrestringida)hayunacaídadevoltiosdirectamáspequeñaencomparaciónconundiodoquetieneunacorrientedesaturacióninversamásbaja.

Ensaturaciónintensa,launiónBCestácomenzandoaconducirhaciaadelantey,debidoaquetieneunáreadesuperficiemásgrandeencomparaciónconlauniónBE,naturalmentetieneunamayorcorrientedesaturacióninversa,porlotanto,tieneunacaídadevoltiosmásbajadesdelabasealcolectorencomparaciónconbase/emisor.

Enotraspalabras,elcolectornuncapuedebajarcompletamentealvoltajedelemisorcuandoeltransistorestásaturadoporqueestá"sostenido" (o soportado por) el voltaje base.

    
respondido por el Andy aka

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