abnehmender Basisstrom bei gesättigtem npn-Transistor

Ich würde gerne wissen, ob das Verringern des Stroms an der Basis eines gesättigten Transistors (wie auf dem beigefügten Foto) dazu führt, dass die Transistorverstärkung zunimmt und dadurch der Kollektorstrom beibehalten wird.

Zum Beispiel: Bei dem abgebildeten gesättigten NPN-Transistor beträgt die Verstärkung x10. Also Ib = 2 mA, Ic = 20 mA und Vce = 0,2 V.

Nehmen wir an, dass die Verstärkung des Transistors im aktiven Zustand x100 beträgt.

Wenn ich den Ib-Strom verringere, steigt die Verstärkung des Transistors und behält den gleichen Ic-Strom (20 mA) bei?

Kann Ib auch immer weiter verringert werden, während Ic (20 mA) beibehalten wird, bis es seine maximale Verstärkung (x100) erreicht?

Wenn beispielsweise Ib auf 1 mA sinkt und Ic im Ergebnis auf 10 mA abfällt, sollte der Spannungsabfall am Transistor (Vce) 3,6 V (9 V - 2 V (340 Ω x 0,01 A) betragen.

Wird also die Verstärkung des Transistors nicht um X20 erhöht und bewirkt, dass 1 mA wieder 20 mA beträgt, während dieses Verhalten beibehalten wird (beibehaltung des gleichen Ic, während Ib allmählich abnimmt), bis er seine maximal mögliche Verstärkung erreicht?

Vielen Dank im Voraus.

AKTUALISIEREN! Geben Sie hier die Bildbeschreibung einIch meinte, wenn ich den Arbeitspunkt des Transistors finde, indem ich die Vce und den Ic (roter Punkt) im aktiven Bereich kreuze, kann ich den Ib-Strom in der Grafik (150 uA) finden und damit auch die Hfe berechnen Punkt (16 mA / 0,150 mA), aber wenn ich den Arbeitspunkt des Transistors durch Kreuzlinie finde, den Vce und den Ic (blauer Punkt) im gesättigten Bereich (der Bereich rechts von der diagnolen gemeinsamen Linie / den braunen Pfeilen) Das Diagramm kann mir nichts über den Ib-Strom oder seinen Hfe als den anderen Fall sagen, oder? Es scheint, dass es mir nur zeigt, dass es sich im Sättigungszustand befindet, ohne irgendwelche Werte, die ich an diesem Punkt durch das Diagramm bestimmen kann. Habe ich recht?.

So geht es nicht. Vce wird zunehmen, was zwangsläufig eine Verringerung von Ic bedeutet. Diese Verringerung von Ic wird jedoch gering sein, da zunehmendes hFE (wenn Vce ansteigt) die Verringerung von Ib größtenteils (aber nicht vollständig) kompensiert. So können Sie beispielsweise feststellen, dass Ib = 1 mA (nicht 2 mA) Ic = 18 (nicht 20) mA und hFE = 18 und nicht 10 entspricht.
Die Verstärkung wird nur reduziert, weil die Kollektor-Emitter-Spannung im gesättigten Transistor klein ist. Wenn Sie den Basisstrom reduzieren, steigt VCE leicht an. Sobald Sie die maximale Verstärkung erreicht haben, steigt VCE schnell mit abnehmendem Ib (tatsächlich mit einer Rate von 340 * HFE * Delta Ib).
Der Ic wird also trotzdem reduziert, während der Ib abnimmt. Aber da der Ib allmählich abnimmt, steigt der hFE (Startpunkt hFEX10) allmählich an (erhöht Vce), so dass der Ic nicht halbiert wird, auf 10 mA wenn der Ib um die Hälfte auf 1 mA (hFEX10) abnimmt, aber dank der Erhöhung des hFE einen höheren Strom aufrechterhält, "..Ic beträgt 18mA statt 20mA....".Und dieses Verhalten wird fortgesetzt, bis es das Maximum erreicht. habe ich recht? Und wie wird die Beziehung zwischen Ic und Ib sein, nachdem die Verstärkung ihr Maximum erreicht hat? Abgesehen von der Tatsache, dass Vce mit abnehmendem Ib schnell ansteigt.
Die meisten Transistoren haben Datenblätter, die zeigen, wie die Verstärkung bei verschiedenen Werten von Vce variiert.
Wenn Sie den Transistor als gesättigten Schalter verwenden, empfiehlt es sich, ein niedriges Beta aufrechtzuerhalten, indem Sie einen hohen Basisstrom aufrechterhalten. Beta von 10 ist gut. Beta von 20 könnte auch in Ordnung sein, je nachdem. Dieses Beta wird oft als "erzwungenes Beta" bezeichnet, da es nicht wirklich eine intrinsische Eigenschaft des Transistors ist. Sie zwingen es, mit einem niedrigen Beta zu arbeiten, indem Sie einen großen Strom durch die Basis senden. Das niedrige erzwungene Beta stellt sicher, dass Ihr Vce sehr niedrig ist und dass normale Produktionsabweichungen im Beta des Transistors keine großen Auswirkungen haben.
Ich bin mit den unterschiedlichen Werten im Datenblatt vertraut und das niedrige Beta stellt sicher, dass der Transistor gesättigt bleibt. (Das ist der Grund, warum ich meine Schaltung auf dem Foto mit diesen Werten beschrieben habe, während ich auch X2 Ib (4 mA) auswählen könnte), aber es ist nicht meine Frage. Können Sie mir sagen, ob ich meinen letzten Kommentar richtig verstanden habe? Und wie wird die Beziehung zwischen dem Ic und dem Ib sein, nachdem die Verstärkung ihr Maximum erreicht hat? (im Allgemeinen basierend auf meinem Foto, keine spezifischen Datenblattwerte erforderlich).

Antworten (1)

Wenn ich den Ib-Strom verringere, wird die Verstärkung des Transistors steigen und den gleichen Ic-Strom (20 mA) beibehalten?

Nein, wird es nicht: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Obige zeigt die Beziehung zwischen Ic und Vce für verschiedene Basisströme. Jeder Graph ist separat - sie überlappen sich nicht. Wenn Sie den Basisstrom reduzieren, verringert sich auch der Kollektorstrom.

Einige Google-Bilder zeigen es hier falsch: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Fehler hier ist, dass alle einzelnen Kurven als zusammengeführt angesehen werden und dieser zusammengeführte Teil des Diagramms natürlich bedeuten könnte , dass der Kollektorstrom konstant bleiben würde, wenn Sie den Basisstrom reduzieren würden.

Das wäre falsch!

An jedem Punkt des Diagramms, der sich rechts von der gemeinsamen diagonalen Linie befindet, kann ich das Ib an dem Punkt finden, an dem sich Vce und Ic treffen, und die Hfe des Transistors berechnen, während ich teile: Ic/Ib des Treffpunkts auf dem Diagramm. Aber wenn der Treffpunkt auf dem Diagramm auf der linken Seite der gemeinsamen diagonalen Linie liegt (was bedeutet, dass Ic/Ib in diesem Bereich/Sättigung nicht mehr gültig ist), kann ich irgendeinen Wert in diesem Bereich finden? Führen Sie eine Berechnung aus diesem Bereich durch? Oder es zeigt nur den Sättigungszustand, während ich diesen Bereich nicht als den Bereich auf der linken Seite (den aktiven) verwenden kann?
Ich verstehe deine Frage nicht.
Ich aktualisiere meine Hauptfrage oben mit Ergänzungen zu Ihrem Diagramm, um meine Frage in meinem letzten Kommentar zu klären.
Ok @xchcui - die orangefarbenen Pfeile sind ein No-Go-Bereich. Haben Sie danach gefragt?
Ja. Aber wie kann ich den Wert zwischen diesen Grenzen bestimmen? Auf der einen Seite kann ich die minimale Verstärkung für einen gesättigten Transistor aus dem Datenblatt (X20) bestimmen, das den Ic- und Ib-Wert enthält. Auf der anderen Seite kann ich anhand des Diagramms bestimmen ( Lastlinie) den Ib und den Verstärkungswert auf der aktiven Seite, bis er den Rand der aktiven Linie erreicht (in der Grafik ist die Kreuzlinie von Vce-1,3 V und Ib-21 mA), wo der Hfe etwa X84 beträgt. Aber wie Kann ich die Verstärkung zwischen diesen beiden Werten bestimmen? zwischen Vce-1,3 V bis Vce-0,1 V? Es wird nicht im Datenblatt angezeigt.
In den orangefarbenen Pfeilbereichen können Sie keinen Wert ermitteln, da der Transistor in diesen Bereichen ohne massiven Basisstrom nicht arbeiten kann. Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihre Frage ganz verstehe. Vielleicht eine neue Frage stellen?
abnehmender Basisstrom bei gesättigtem npn-Transistor
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