Co je to saturace tranzistoru

V předchozím příspěvku jsme se dozvěděli Předpětí BJT V tomto článku se dozvíme, co je to saturace tranzistoru nebo BJT a jak rychle určit hodnotu pomocí vzorců a praktických hodnocení.

Co je to saturace tranzistoru

Termín saturace označuje jakýkoli systém, kde úrovně specifikace dosáhly maximální hodnoty.

O tranzistoru lze říci, že pracuje v jeho saturační oblasti, když aktuální parametr dosáhne maximální specifikované hodnoty.

Můžeme si vzít příklad plně mokré houby, která může být v nasyceném stavu, když v ní není místo pro zadržení další kapaliny.

Úprava konfigurace může mít za následek rychlou změnu úrovně nasycení tranzistoru.

Z tohoto důvodu bude maximální úroveň nasycení vždy podle maximálního kolektorového proudu zařízení, jak je uvedeno v datovém listu zařízení.

V konfiguracích tranzistorů je normálně zajištěno, že zařízení nedosáhne svého bodu nasycení, protože v této situaci základní kolektor přestane být v režimu reverzního předpětí, což způsobí zkreslení výstupních signálů.

Na obrázku 4.8a můžeme vidět pracovní bod v saturační oblasti. Všimněte si, že jde o specifickou oblast, kde je spoj charakteristických křivek s napětím kolektor-emitor nižší než VCEsat nebo na stejné úrovni. Kolektorový proud je také srovnatelně vysoký na charakteristických křivkách.

Jak vypočítat úroveň saturace tranzistoru

Porovnáním a průměrováním charakteristických křivek na obr. 4.8a a 4.8b jsme schopni dosáhnout rychlé metody stanovení úrovně nasycení.

Na obr. 4.8b vidíme, že aktuální úroveň je relativně vyšší, zatímco úroveň napětí je na 0V. Pokud zde použijeme Ohmův zákon, jsme schopni vypočítat odpor mezi kolíky kolektoru a emitoru BJT následujícím způsobem:

Praktickou implementaci návrhu pro výše uvedený vzorec lze vidět na obrázku 4.9 níže:

To znamená, že kdykoli je nutné rychle vyhodnotit přibližný saturační proud kolektoru pro daný BJT v obvodu, můžete jednoduše předpokládat ekvivalentní hodnotu zkratu napříč kolektorovým emitorem zařízení a poté jej použít ve vzorci pro získání přibližného proud nasycení kolektoru. Jednoduše řečeno, přiřaďte VCE = 0V a poté můžete snadno vypočítat VCEsat.

V obvodech s konfigurací s pevným zkreslením, jak je znázorněno na obr. 4.10, může být použit zkrat, který může mít za následek napětí na RC rovné napětí Vcc.

Saturační proud vyvíjející se ve výše uvedené podmínce lze interpretovat následujícím výrazem:

Řešení praktického příkladu k nalezení saturačního proudu BJT:

Porovnáme-li výše uvedený výsledek s výsledkem, který jsme získali na konci roku tento příspěvek , zjistíme, že výsledek I CQ = 2,35 mA je mnohem nižší než výše uvedených 5,45 mA, což naznačuje, že normálně BJT nikdy nepracují v úrovni nasycení v obvodech, spíše při mnohem nižších hodnotách.