Kollektorstrom in einem BJT-Transistor, dessen Basis und Emitter in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind

Bedeutet dies, dass die Spannung in der Q1-Basis auch Strom zur Q2-Basis treibt? Wenn ja, funktioniert dies bei MOSFETs genauso (aber mit Spannungen)?

Ich weiß nicht, was Sie mit Q1- Spannung meinen , die den Strom zur Q2- Basis treibt . Der Basisstrom von Q2 ist gemeinsam mit dem Strom durch den Basis-Kollektor-Diodenübergang von Q1 und auch durch den 4K-Pull-up. Ohne Emitterstrom(e) ist Q1 einfach eine Basis-zu-Kollektor-Diode in Durchlassrichtung. Die charakteristischen Kurven, die in einem Transistordatenblatt enthalten sein könnten, behandeln diese Vorspannungsanordnung nicht, sondern befassen sich mehr mit dem Betrieb des Transistors im aktiven Bereich.

Die logische Schwellenspannung für TTL liegt im Bereich von 1,2 V bis 1,3 V. Betrachten Sie die Situation, wenn A & B logisch hoch sind. Q2 ist ein bipolarer Schalter, der auf "EIN" gesättigt ist. Wenn Sie die Basis-Emitter-Spannung des Transistors "ON" mit 0,6 V vereinfachen, liegt die Basis von Q2 bei etwa +1,2 V ... weil Q2 auf "ON" geschaltet ist und Q4 ebenfalls auf "ON" gesättigt ist.

Wenn die Basis von Q2 1,2 V beträgt, ist dies auch der Kollektor von Q1. Q1 Basis ist 0,6 V höher, bei 1,8 V. Wenn die DC-Versorgung +5 V beträgt, ist der Basisstrom von Q1$(5-1.8)\over{4000}$= 0,8mA. Dieser gesamte Basisstrom fließt durch 4k und durch den Basis-Emitter-Übergang von Q1 in die Basis von Q2. Das ist genug Strom, um Q2 vollständig "EIN" zu sättigen ... Q2 Kollektor-Emitter-Spannungsklemmen auf einen Bruchteil eines Volts. Der Kollektor-Emitter-Strom von Q2 wird durch einen 1600-Ohm-Widerstand hergestellt ... etwa 2 mA oder etwas mehr.

Erst wenn Eingang A oder Eingang B unter die 1,2-V-Schwelle fällt, beginnt Q1 als Transistor zu fungieren, wenn sein Basis-Emitter in Durchlassrichtung vorgespannt wird. Der Kollektor von Q1 zieht dann die Basis von Q2 in Richtung Masse, löst sie aus ihrem "EIN"-Zustand und zieht sie aus der Sättigung.

Über MOSfets:
Ich nehme an, Sie könnten eine TTL-Eingangsstufe neu anordnen, um MOSfets zu verwenden. Es wäre ein Problem, die MOSFET-Schwellenspannung "TTL-kompatibel" zu machen. MOSfets können die Q2-Basis nach oben ziehen oder „Rpulldown“ erlauben, die Q2-Basis nach unten auf Masse zu ziehen, um den Ausgang des NAND-Gatters in den „hohen“ Zustand zu schalten. Oder MOSFETs könnten Q1, Q2 vollständig ersetzen. Ein seltsames Gebräu - nicht praktikabel.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Durch schwebendes A und B kann der Basisstrom nur den Kollektor verlassen,

Und

in den NPN mit geerdetem Emitter.

Die Basis von Q1 liegt bei ~ 3 Diodenabfällen über Masse (Q1 + Q2 + Q4), dh etwa 2 V.

Wenn die Emitter auf > 2,4 V (TTL High) liegen, fließt aufgrund des inversen Beta von Q1 ein gewisser Strom von den Emittern. Dies wird durch die Geräteverarbeitung so gesteuert, dass es im schlimmsten Fall klein < 40 uA ist.

Der gesamte Basisstrom plus die kleinen Emitterströme fließen in Q2.

Wenn A und B beide hoch gehalten werden, befindet sich Q1 im umgekehrten aktiven Modus. In diesem Modus fließt herkömmlicher Strom in den Emitter und aus dem Kollektor heraus. Der Nachteil dieser Betriebsart ist, dass der hFE des Transistors viel kleiner ist als im vorwärtsaktiven Modus.