¿Por qué un transistor C4467 se apaga lentamente cuando la corriente del colector-emisor es baja?

Estás saturando demasiado el transistor. En este contexto, la saturación significa \ $ V_ {BE} > V_ {CE} \ $. Si imagina que su transistor NPN es dos diodos consecutivos, como se muestra en la siguiente imagen, puede ver que si maneja su base lo suficientemente fuerte, \ $ V_ {CE} \ $ caerá a un voltaje muy bajo (por ejemplo, 0.1 V). Ya que estamos manejando nuestra base muy fuerte, \ $ V_ {BE} \ $ podría ser de aproximadamente 0.75V. Eso nos da un \ $ V_ {BC} \ $ de 0.65 V, y ese diodo comenzará a conducir.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El problema con esta saturación de diodo es que sufrirá una recuperación inversa. No dejará de conducir hasta que todas las cargas salgan del diodo, que alimenta la tensión de base a través del colector.

Las formas de onda que proporcionó proporcionan una buena evidencia de que este es el caso. Considere que su corriente base es de alrededor de 50 mA (use esto en lugar de los 43 mA reales porque hay curvas en la hoja de datos para 50mA). Con una carga de aproximadamente 2 A, tendrá una \ $ V_ {CE} \ $ de aproximadamente 0.18 V. Su segunda prueba con una resistencia de 10 kΩ tendría una \ $ V_ {CE} \ $ cerca de 0 V. Debido a eso, Más corriente fluye desde la base hasta el emisor a través del diodo colector de base con la carga más liviana. Sin embargo, ambos casos están saturados, ya que ambos tienen una pequeña muesca en la forma de onda de voltaje inmediatamente después de que comienza el apagado.

Otro factor es que con la resistencia de 6Ω, puede salir más rápido del modo de recuperación inversa del diodo base-emisor, ya que puede deshacerse de los portadores adicionales más rápido. Esta es probablemente la razón principal de las diferencias de tiempo de apagado.

En última instancia, esto será difícil de abordar desde el lado de la unidad de base, ya que necesita esa resistencia de base. Una posible solución alternativa es poner un diodo en paralelo con la resistencia de base para proporcionar una mejor conducción durante el apagado. Este fue un problema común en la vieja lógica TTL, y se colocaron diodos Schottky en el circuito para evitar la saturación (y acelerar la lógica). Esto apareció en los llamados transistores Schottky que implementaron un Baker clamp . Es importante usar diodos Schottky para este propósito, ya que tienen un voltaje directo mucho más bajo que las estructuras internas de diodos (0.25 V para el Schottky comparado con 0.6 V para un diodo de silicio estándar). De lo contrario, tendrá dos diodos saturados que combaten su señal base.

^{simular este circuito}

Su selección de R2 no es óptima, por lo general usaría una resistencia de 1k a 4.7k. La capacitancia en el transistor es probablemente la causa del retraso usando la resistencia de 10k. Supuse que estaba buscando algún otro valor entre 6 ohm y 10k. Si leíste la segunda parte de la pregunta, él estaba usando una resistencia de colector de 10k ohmios que era demasiado alta. "Http" : //ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter5/ch5_6. "htm" Capítulo 5: Transistores de unión bipolar  Cuando se satura, siempre que la carga significativa aún se almacene en la región base, la corriente del colector continuará existiendo. Solo después de eliminar este exceso de carga, se descargará el condensador de la unión del emisor de base y se apagará el BJT. La eliminación del exceso de carga puede llevar un tiempo de retardo significativo. Nuevamente, podemos calcular la evolución temporal del exceso de carga y calcular la corriente del colector a partir de ella. Para primero ordenar el tiempo de retardo