Resolviendo corrientes en el par BiCMOS Darlington

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Usando KVL y asumiendo que el BJT está activo hacia adelante y que el MOSFET está bajo saturación y usando el dado, pude generar tres ecuaciones con tres incógnitas:

1) \ $ \ frac {3V-2V} {1000Ω} = I_D + I_C \ $

2) \ $ I_D = (10 ^ {- 3} \ frac {A} {V ^ 2}) (V_ {BE} -0.6V) ^ 2 \ $

3) \ $ I_C = (0.1 (10 ^ {- 15}) A) (e ^ \ frac {V_ {BE}} {0.026V} -1) \ $

. El problema es que, según mis cálculos, los rendimientos del sistema anterior: \ $ V_ {BE} = 1.6V, I_D = 0.001A, I_C = -4.8658 (10 ^ {- 17}) A \ $. ¿Esto significa realmente que \ $ I_C \ $ es negativo y que npn BJT \ $ Q_2 \ $ en realidad no está en modo activo hacia adelante o hay algún problema con mi método / ecuaciones?

    
pregunta John Smith

1 respuesta

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Pues para este circuito tenemos \ $ I_D + I_C = \ frac {V_ {CC} -V_ {Out}} {R_L} = 1mA \ $ Además, sabemos que \ $ I_S = I_D = \ frac {V_ {BE}} {R_B} \ $ Entonces asumimos que \ $ V_ {BE} = 0.6V \ $ tenemos \ $ I_D = 0.6mA \ $ y \ $ I_C = 0.3mA \ $ por lo tanto \ $ V_ {BE} = V_T * ln \ left (\ frac {Ic} {Is} \ right) = 0.7469V \ $ (asumo Vt = 26mV).

Entonces, tenemos un nuevo valor para Vbe, entonces, el nuevo valor para Id y Ic es:

\ $ I_D = \ frac {0.7469V} {1k} = 0.7469mA \ $

\ $ I_C = 0.253mA \ $

nuevamente, podemos encontrar un nuevo valor para \ $ Vbe \ $

\ $ Vbe = V_T * ln \ left (\ frac {Ic} {Is} \ right) = 26mV * ln (\ frac {0.253mA} {0.1fA}) = 0.74254V \ $ y el nuevo \ $ I_D = 0.74254mA; I_C = 0.25746mA \ $ valores.

Y una vez más repito la iteración. \ $ Vbe = 26mV * ln (\ frac {0.25746mA} {0.1fA}) = 0.742995V \ $

\ $ I_D = 0.742995mA; I_C = 0.257005mA \ $

El nuevo \ $ Vbe \ $ valor es \ $ Vbe = 0.742949V \ $

En este paso, finalizo el proceso de iteración y concluyo que \ $ Vbe = 0.7429V \ $.

Y \ $ I_D = 0.7429mA \ $ y \ $ I_C = 0.2571mA \ $

Como sabemos que la corriente de drenaje de MOS \ $ I_D \ $ podemos encontrar \ $ Vgs \ $

\ $ V_ {gs} = V_ {th} + \ sqrt {\ frac {I_D} {0.5k}} = 0.6V + \ sqrt {\ frac {0.7429mA} {0.5m}} = 1.81893V \ $

Y finalmente \ $ V_ {BIAS} = V_ {BE} + V_ {gs} = 0.7429V + 1.81893V = 2.56183V \ $

En todo esto, los cálculos Ignoro la corriente base BJT.

EDIT

Para obtener la solución exacta, necesitas resolver esto:

$$ I_C = 1mA - \ left (\ frac {I_C} {\ beta} + \ frac {Vbe} {1k} \ right); I_C = 1 * 10 ^ {- 16} * e ^ {\ frac {Vbe} {V_T}} $$

Y si conecto esto en la computadora, obtengo \ $ V_ {BE} = 0.742718V; I_C = 0.254735mA \ $

    
respondido por el G36

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