Ce este saturația tranzistorului

În postarea anterioară am învățat Particularizarea BJT , în acest articol vom afla ce este tranzistorul sau saturația BJT și cum să determinăm rapid valoarea prin formule și evaluări practice.

Ce este saturația tranzistorului

Termenul de saturație se referă la orice sistem în care nivelurile de specificații au atins valoarea maximă.

Se poate spune că un tranzistor funcționează în zona sa de saturare, când parametrul curent atinge valoarea maximă specificată.

Putem lua exemplul unui burete complet umed, care poate fi în starea sa saturată atunci când nu există spațiu în el pentru a reține lichid suplimentar.

Reglarea configurației poate duce la schimbarea rapidă a nivelului de saturație al tranzistorului.

Acestea fiind spuse, nivelul maxim de saturație va fi întotdeauna conform curentului maxim de colector al dispozitivului, așa cum este prezentat în fișa tehnică a dispozitivului.

În configurațiile tranzistoarelor se asigură în mod normal că dispozitivul nu atinge punctul său de saturație, deoarece în această situație colectorul de bază încetează să fie în modul polarizat invers, provocând distorsiuni în semnalele de ieșire.

Putem vedea un punct de operare în regiunea de saturație în figura 4.8a. Observați că este acea regiune specifică în care îmbinarea curbelor caracteristice cu tensiunea colector-emițător este mai mică decât VCEsat sau la același nivel. De asemenea, curentul colectorului este comparativ ridicat pe curbele caracteristice.

Cum se calculează nivelul de saturație al tranzistorului

Prin compararea și media curbelor caracteristice din Fig 4.8a și 4.8b, suntem capabili să realizăm o metodă rapidă de determinare a nivelului de saturație.

În Fig 4.8b vedem că nivelul curent este relativ mai mare în timp ce nivelul de tensiune este la 0V. Dacă aplicăm legea lui Ohm aici, putem calcula rezistența dintre pinii colectorului și emițătorului BJT în modul următor:

O implementare practică de proiectare pentru formula de mai sus poate fi văzută în fig 4.9 de mai jos:

Acest lucru implică faptul că ori de câte ori este necesar să evaluați rapid curentul aproximativ al colectorului de saturație pentru un anumit BJT într-un circuit, puteți presupune pur și simplu o valoare echivalentă de scurtcircuit pe emițătorul colector al dispozitivului și apoi să îl aplicați în formula pentru obținerea curent de saturație colector. Pur și simplu, atribuiți VCE = 0V și apoi puteți calcula cu ușurință VCEsat.

În circuitele cu configurație cu polarizare fixă, așa cum este indicat în Fig 4.10, se poate aplica un scurtcircuit, care poate duce la o tensiune pe RC egală cu tensiunea Vcc.

Curentul de saturație care se dezvoltă în starea de mai sus ar putea fi interpretat cu următoarea expresie:

Rezolvarea unui exemplu practic pentru a găsi curentul de saturație al unui BJT:

Dacă comparăm rezultatul de mai sus cu rezultatul pe care l-am obținut la sfârșitul anului acest post , constatăm că rezultatul I CQ = 2,35mA este cu mult mai mic decât cele de 5,45mA de mai sus, ceea ce sugerează că în mod normal BJT-urile nu sunt operate niciodată la nivelul de saturație în circuite, mai degrabă la valori mult mai mici.