¿Por qué la corriente de base se ve más afectada por el cambio de beta en la configuración de polarización del divisor de voltaje de BJT?

¿Y si beta fuera infinito? La tensión de base se definiría exactamente por el divisor de potencial formado por R1 y R2 y el suministro de 16 voltios: -

es decir, Vb sería 16V \ $ \ times \ dfrac {9.1} {9.1 + 62} \ $ = 2.048 voltios.

Si la beta bajara del infinito, la corriente tomada por la base (aunque pequeña) bajaría un poco los 2.048 voltios. Con una corriente de base de 20 uA, Vb cae a aproximadamente 1.89 V (una caída de aproximadamente 7.8%).

Convirtí la fuente de 16 voltios en una fuente de corriente y conecté en paralelo R1 y R2 y luego resté 20 uA para obtener la nueva tensión base por cierto

Solo estoy tratando de demostrar que un cambio fundamentalmente masivo en la versión beta de alrededor de 90 a infinito produce un cambio en Vb de aproximadamente 8%. Este cambio en el voltaje de polarización tiene un efecto de activación en Ic y Ib de aproximadamente la misma cantidad.

Si R1 y R2 disminuyeran su valor en 10, la influencia de la corriente de polarización básica de 20 uA tomaría Vb de 2.048 voltios a 2.03 voltios, es decir, una caída de aproximadamente el 1%.

Esta es la razón por la que se prefieren valores de resistencia de polarización "fuertes" porque (junto con una resistencia de emisor) el cambio en beta de un transistor a otro (o de una temperatura a otra) da como resultado un cambio mucho menor en las condiciones de funcionamiento inactivas .

Calcule el equivalente de Thevenin para el punto de polarización establecido por \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $. En su caso, esto es \ $ V_ {TH} = V \ cdot \ frac {R_2} {R_1 + R_2} \ approx 2.048 \: \ textrm {V} \ $ y \ $ R_ {TH} \ approx 7.935 \: \ textrm {k} \ Omega \ $. La corriente de base en el BJT luego sigue este cálculo (que tiene en cuenta la resistencia equivalente del voltaje térmico):

$$ \ begin {align *} I_B & = \ frac {V_ {TH} -V_ {BE}} {R_ {TH} + \ left (\ beta + 1 \ right) \ cdot R_E} \ end {align *} $$

Si comienzo estimando \ $ V_ {BE} \ approx 680 \: \ textrm {mV} \ $, obtengo los siguientes resultados:

$$ \ begin {array} {l @ {} r @ {} c}  &erio; &erio; I_ {B} \\ \ begin {array} {l} \beta \ end {array} &erio; \ begin {array} {r} 80 \\ 140 \ end {array} &erio; \ begin {array} {l} { \ begin {array} {cc} 21.95 \: \ mu \ textrm {A} \\ 13.26 \: \ mu \ textrm {A} \ end {array} } \ end {array} \ end {array} $$

Lo que está cerca de sus resultados. La ecuación anterior le dice todo lo que necesita saber sobre por qué \ $ \ beta \ $ multiplica el efecto de la resistencia del emisor. (El efecto Temprano también afecta esto y trabajaría para reducir ligeramente la corriente de base de las cifras anteriores).

Puede ver una discusión relacionada que tuve hace un tiempo aquí: amplificador BJT (Vce) voltaje!

Su confusión parece provenir de una comprensión de la función BJT que no es correcta (mejor: no de acuerdo con el comportamiento físico de BJT). Tenga en cuenta que, a diferencia de las explicaciones que se pueden encontrar, desafortunadamente, en algunos libros de texto, el BJT es un dispositivo controlado por voltaje y NO una parte controlada por corriente.

Eso significa: es la tensión VBE la que elimina la corriente Ic = f (Vbe). Esta función es la conocida función de transferencia dada por el famoso W. Shockley.

Desafortunadamente, el BJT tiene una corriente de base que no se puede evitar (¡pero no tiene función de control!) y, por lo tanto, también debe considerarse durante el cálculo de las resistencias de base. Sin embargo, si se elige el resistor niveau relativamente bajo, el valor real de la corriente base (y las incertidumbres correspondientes) desempeñan un papel secundario solamente.

Y exactamente este fue el efecto que has observado.

Para este propósito, es una práctica común seleccionar estos resistores para que la corriente a través del divisor sea al menos 10 veces la corriente base. En su ejemplo, el divisor actual es la aplicación. 230µA.

(Observación: su pregunta es un buen ejemplo que muestra por qué una comprensión falsa del principio de funcionamiento de BJT puede causar malentendidos y confusión).

Queremos que el bipolar funcione como un dispositivo de corriente constante, por lo que el punto de operación, el Vce, es constante. Elegir resistencias para lograr eso --- la corriente constante --- es una habilidad de diseño adquirida.