Corriente de saturación en las ecuaciones de Ebers-Moll para BJT: ¿qué es y cómo medirlo?

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En Ecuaciones de Ebers-Moll para el emisor común BJT la saturación inversa actual \ $ I_s \ $ aparece como un parámetro. ¿Cuál es la saturación actual \ $ I_s \ $ exactamente y cómo debo medir en un BJT de emisor común (como el de la imagen)?

Más precisamente, hay una aproximación del modelo donde aparece el actual \ $ I_ {ES} \ $: $$ \ displaystyle {I _ {\ text {E}} = I _ {\ text {ES}} (e ^ {\ frac {V _ {\ text {BE}}} {V _ {\ text {T}}}} - 1) \\ I _ {\ text {C}} = \ alpha _ {F} I _ {\ text {E}} \\ I _ {\ text {B}} = (1- \ alpha _ {F}) I_ { \ text {E}}} $$ La primera ecuación es simplemente el modelo de diodo para la unión BE y que la corriente \ $ I_ {ES} \ $ debe ser la corriente de saturación inversa del diodo base-emisor. Entonces, ¿puedo medirlo simplemente siguiendo los siguientes pasos?

  • Invertir el generador VBB (para obtener una polarización inversa de la unión BE)
  • Coloque el amperímetro en serie con Rb y mida el \ $ I_ {ES} \ $
    • actual.

Si este es el caso, ¿puede la unión CB ser inversa o sin polarización inversa? ¿Hay alguna diferencia en \ $ I_ {ES} \ $?

(Una duda secundaria es sobre el parámetro \ $ \ alpha_F \ $, la ganancia de corriente de cortocircuito hacia adelante de base común: ¿se puede medir fácilmente o debe leerse en la hoja de datos del modelo BJT utilizado?)

Sin embargo, en el modelo Ebers-Moll completo hay \ $ I_S \ $, que se define simplemente como corriente de saturación. ¿Sigue siendo la corriente de saturación inversa de la unión BE? ¿Cómo medir esta corriente?

    
pregunta Sørën

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Hay tres modelos básicos de Ebers-Moll DC disponibles (cada uno totalmente equivalente entre sí, solo diferentes formas de ver .) Puedes verlos todos en una respuesta que di a un diferente pregunta, ubicado aquí . Mientras que el significado está definido por esas ecuaciones, simplemente coloque la saturación actual, \ $ I_S \ $, es el valor de intercepción en y y a menudo se calcula mediante una extrapolación (línea recta en un gráfico log-lin, por ejemplo).

En un sentido físico, es directamente proporcional al área de unión activa del emisor y, por lo tanto, varía mucho de un dispositivo a otro.

Una forma de medirlo es con un trazador de curvas, por supuesto. (Tengo tres o cuatro de ellos aquí). Pero se puede calcular a un solo valor de \ $ V_ {BE} \ $ o bien, trazando \ $ I_C \ $ como una función de \ $ V_ {BE} \ $, manteniendo \ $ V_ {BC} = 0 \: \ textrm {V} \ $, sin acortar la base al colector . (Puede lograr esto usando una resistencia de colector variable y ajustándola hasta que \ $ V_ {CE} = V_ {BE} \ $.) Si desea atreverse a intentar configurar \ $ V_ {BE} \ $ usando una fuente de voltaje , asegúrese de comenzar con valores muy pequeños y trabaje lentamente hacia arriba. Una alternativa más segura es, por supuesto, medir \ $ V_ {BE} \ $ externamente a la vez que proporciona una unidad base actual pequeña y pequeña.

También debe ser muy consciente de la temperatura del BJT. Calentar el dispositivo es demasiado fácil cuando se opera. Por lo tanto, una forma es usar pequeñas corrientes constantes en la base, lo suficientemente bajas para evitar una gran disipación de energía. Otra forma es usar una masa térmica sustancial ligada a él (gran disipador de calor). Y probablemente solo deberías operarlo en modo pulsado y hacer las mediciones muy rápidamente.

Grafique el logaritmo de \ $ I_C \ $ en el eje y. Trazar \ $ V_ {BE} \ $ en el eje x. Aquí hay un ejemplo de "Modelando el transistor bipolar", por Ian Getreau:

Eso debería darle una o dos ideas sobre cómo puede llegar a un valor medido.

    
respondido por el jonk

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