Wie kann ich den Basisstrom eines Transistors berechnen, um eine bestimmte Emitter-Kollektor-Spannung zu erhalten?

Für diese Schaltung soll ich berechnen, wie viel Basisstrom ich dem Transistor zuführen muss, um eine Vce = 220,745 mV zu erhalten. Die Sache, die mich daran festhält, ist, dass das Problem mir keinen (Betha-)Wert liefert.

Gibt es eine Möglichkeit, den Basisstrom ohne (Betha) zu berechnen?

Wenn nicht, werde ich (betha) als 100 verwenden, da das Problem mich auffordert, ein Vce zu verwenden, das ich in einem vorherigen Problem mit (betha forward) als 100 und (betha reverse) als 0,01 berechnet habe. Wie Sie sehen können, habe ich den Kollektorstrom (Ic) bereits mit KVL berechnet. Da die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung ungefähr 0,2 V beträgt, gehe ich davon aus, dass mein Transistor in Sättigung ist.

Gilt Ic = (betha)(Ib) immer noch, wenn der Transistor in Sättigung ist?

Ich würde mich sehr über eine Antwort freuen :)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Beta wird nicht bereitgestellt, da sich der Transistor in Sättigung befindet, was bedeutet, dass Beta viel kleiner ist als wenn der Transistor nicht in Sättigung ist. Da der Transistor in Sättigung ist, ist der Basisstrom viel größer, wodurch Beta niedriger erscheint. Beta = Ic/Ib gilt also immer noch, aber Beta hat einen kleineren Wert! Und Sie wissen nicht, was dieser Wert ist.
Gibt es eine Möglichkeit, Beta ohne den Basisstrom zu berechnen? Oder kennen Sie eine andere Möglichkeit, den Grundstromwert zu berechnen?
Nein, bei Sättigung muss man Ib und Ic kennen , dann kann man Beta berechnen. Oder Sie wählen ein bestimmtes Beta (dies ist möglich, da wir in Sättigung sind), dann können Sie aus Ic Ib berechnen und dann den Basisstrom auf diesen Wert einstellen.
Ich bezweifle, dass es überhaupt einen (nicht zu komplexen) mathematischen Weg gibt, um Ihre Frage zu lösen. In der Praxis würden Sie ein (gemessenes) Diagramm im Datenblatt des BJT konsultieren, um einen Hinweis auf das Verhalten bei Sättigung zu erhalten. Ein BJT-Simulatormodell kann es natürlich auch lösen, aber dann wird der BJT durch viel mehr Parameter beschrieben, als Sie für diese Aufgabe erhalten haben. Wenn es also eine (ziemlich einfache) Lösung gibt, bin ich gespannt, wie das funktionieren würde. Ich kann mich nicht erinnern, in den 25 Jahren, in denen ich mich mit BJTs beschäftige, einen gesehen zu haben.
Bist du sicher, dass du die Frage verstanden hast? Aus Ihrem Bild scheint die Frage zu lauten: "Gilt Ic = Beta Ib immer noch". Ihr Titel fragt, wie der Basisstrom berechnet werden soll, was etwas anderes ist. Auf einer Ebene ist die Antwort offensichtlich: Ja. Dies liegt daran, dass Beta als das Verhältnis von Kollektor- und Basisströmen definiert ist. Sie müssen sich darüber im Klaren sein, dass der Wert von Beta von den aktuellen Pegeln und dem beteiligten Vce abhängt.

Antworten (1)

Es existiert ein Verfahren zur Bestimmung der Sättigungsspannung v C E S A T für einen gegebenen Strom ich B . Mit einigen Annahmen für die Vorwärts- und Rückwärtsstromverstärkung β F Und β R , können wir den Strom bestimmen ich B aus der Sättigungsspannung v C E .

Ich habe auf Kapitel 5, Seite 233 in Microelectronic Circuit Design von Jaeger und Blalock ISBN 978-0-07-319163-8 verwiesen

Nehmen Sie an, dass beide Übergänge in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind. (Dies ist zur Annäherung erforderlich ich B Und ich C um auf diese Gleichung zu kommen).

v C E S A T = v T l N ( 1 a R 1 + ich C ( β R + 1 ) ich B 1 − ich C β F ich B ) für ich B > ich C β F
Diese Gleichung gilt nur in der Bedingung Bedingung dass ich B > ich C β F

Diese Gleichung ist wichtig und äußerst nützlich beim Entwurf gesättigter digitaler Schaltkreise. Für einen gegebenen Wert des Kollektorstroms kann [dies] verwendet werden, um den Basisstrom zu bestimmen, der erforderlich ist, um einen gewünschten Wert von zu erreichen v C E S A T .

Mit v C E < 0,7 v , kann davon ausgegangen werden, dass sich der Betrieb im Vorwärtssättigungsbereich befindet. Für Ihre Situation mit v C E = 220.745 M v , können wir zu vereinfachen 6835 = 1 a R 1 + ich C ( β R + 1 ) ich B 1 − ich C β F ich B

Aber wir müssen es trotzdem wissen β R , β F , Und a R = 1 β R + 1

Willkürlich und im Rahmen des Zumutbaren wählen β F = 50 Und β R = 1 wir können lösen
ich B = 0,39414 M A mit ich B > ich C β F = 0,39116 M A
Und das bei einem ähnlich vernünftigen β F = 100 wir finden
ich B = 0,19850 M A mit ich B > ich C β F = 0,19558 M A

Das ist großartig und alles, aber woher wissen wir, dass diese Ergebnisse Sinn machen? Wenn Sie rechnen v C E S A T , erwarten Sie sogar einen kleinen Wert nahe Null 0,06 v ist sinnvoll. Setzt man die Ströme in beiden Fällen wieder in die ursprüngliche Gleichung ein, ergibt sich 0,220745 v

Einige Methoden zur Überprüfung der Arbeit können nicht ohne einen Wert für verwendet werden ICH S . Beachten Sie auch, dass die obige Gleichung unabhängig von ist ICH S .
Schlussbemerkung: Die obige Arbeit wurde unter der Annahme eines npn- Transistors durchgeführt, aber pnp kann auch berechnet werden.

Wie kann ich den Basisstrom eines Transistors berechnen, um eine bestimmte Emitter-Kollektor-Spannung zu erhalten?
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