Warum können Sie nicht eine Spannung an die Basis-Emitter-Anschlüsse eines Transistors anschließen?

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Ich habe gerade einige erste Seiten von "Die Kunst der Elektronik - Paul Horowitz" gelesen. In Kapitel 2 Transistor heißt es, dass es vier Eigenschaften eines NPN-Transistors gibt (für PNP ist es umgekehrt).

Die 2. Eigenschaft sagen:

Die Basis-Emitter- und Basis-Kollektor-Schaltungen verhalten sich wie Dioden. Normalerweise leitet die Basis-Emitter-Diode und die Basis-Kollektor-Diode ist in Sperrrichtung vorgespannt.

Dann heißt es:

Beachten Sie insbesondere den Effekt von Eigenschaft 2. Dies bedeutet, dass Sie keine Spannung an die Basis-Emitter-Anschlüsse anschließen können, da ein enormer Strom fließt, wenn die Basis um mehr als etwa 0,6 bis 0,8 Volt positiver als der Emitter ist.

Ich verstehe nicht warum? Der Strom fließt von der Basis zum Emitter, da der Basis-Emitter eine leitende Diode ist. Warum kann ich also keine Spannung an diese beiden Anschlüsse anschließen? Wie kann ein Strom fließen, wenn ich keine Spannung anlege?

Ebenfalls,

weil ein enormer Strom fließt, wenn die Basis um mehr als etwa 0,6 bis 0,8 Volt positiver als der Emitter ist

Was bedeutet diese Erklärung? Warum ist die Erklärung, dass keine Spannung an den Basis-Emitter-Anschluss angelegt werden kann?

transistors

— aukxn
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2

Es heißt nur, dass ohne Begrenzung des Stroms (zum Beispiel mit einem Widerstand), der durch den Basis-Emitter-Übergang fließt, der Übergang effektiv einen Kurzschluss nach Masse erzeugt. Weil es sich wie eine "normale" Diode verhält.

— Golaž

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Natürlich können Sie mit Ihrem eigenen Transistor machen, was Sie wollen, aber wenn Sie 3 V von der Basis zum Emitter eines kleinen NPN-Transistors legen, wird dieser sehr schnell zerstört, da mehrere Ampere fließen und übermäßige Erwärmung irreversiblen Schaden verursacht. Wenn Sie 1K in Reihe schalten, fließen einige mA und der Transistor ist zufrieden.

— Spehro Pefhany

1

Das Buch bedeutet: "Sie können keine ZUFÄLLIGE Spannung über BE stecken ..." Das Gleiche gilt für jede Diode: Schließen Sie BE direkt an eine 12-V-Versorgung an, es wird wie eine Sicherung durchbrennen.

— wbeaty

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Wie Sie bereits erwähnt haben, handelt es sich bei dem Transistor im Wesentlichen um zwei Dioden.

Sie sollten, müssen aber möglicherweise nicht wissen, dass der typische Spannungsabfall, der über einer Diode erforderlich ist, um sie zu leiten, ~ 0,7 V beträgt, aber natürlich abhängig von der Diode variieren kann. Wenn Sie also nur eine Spannung über die Klemmen "stecken", wie wenn Sie die Spannung über den Diodenstrom erhöhen, fließt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Da der Widerstand über einer Diode beim Anlegen dieser Spannung sehr niedrig ist, können wir herausfinden, dass der Strom extrem hoch wäre: I = V / R, einfach zu erkennen, dass der Strom umso höher ist, je niedriger R ist, und dies kann sehr sein Ich glaube, dass ein Datenblatt des jeweiligen Transistors, das den Basisanschluss beschädigt, Ihnen mehr Informationen darüber gibt, welche Stromgröße er aufnehmen kann.

Dies bedeutet, dass Sie vor dem Basisanschluss des Transistors einen Strombegrenzungswiderstand haben müssen, der genau das tut, was sein Name beschreibt, und den Strom begrenzt. Da der Spannungsabfall am Transistor bei 0,6 bis 0,8 V bleibt, können wir die Größe des Widerstands, den wir benötigen würden, ganz einfach ermitteln. R = (Vin - Vdrop) / I, wobei 'I' der Basisstrom ist, den es aufnehmen kann, Vdrop der Spannungsabfall von der Basis zum Emitter ist und Vin die Versorgung ist, die in die Basis geht, müssen Sie ebenfalls betrachten die hfe des Transistors also sehen, ob es in der Lage sein wird, Ihnen die benötigte Strommenge zu geben, die zufällig begrenzt oder mit einem Widerstand am Emitterstift "zugeschnitten" werden kann, so dass der Transistor weniger von der hfe abhängig ist, aber Ich bin mir sicher, dass Sie in Zukunft damit weitermachen werden!

— MrPhooky
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6

Nun, Sie legen tatsächlich eine Spannung an BE an und müssen den Strom mit einem Basiswiderstand begrenzen. Den maximalen Basisstrom eines Transistors finden Sie im Datenblatt.

Gleiche Geschichte für Dioden. Wenn Sie eine LED mit Strom versorgen möchten, müssen Sie einen Strombegrenzungswiderstand in Ihre Schaltung aufnehmen.

— Kolibri
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Das Zitat ist meiner Meinung nach schlecht formuliert. Natürlich muss an der Basis-Emitter-Verbindung eine Durchlassspannung anliegen, damit ein Strom durchfließt.

Jedoch , sobald ‚Ein‘, kann der Strom durch drastisch für eine relativ kleine Änderung der Spannung Basis-Emitter ändern.

Man muss also einen Serienwiderstand haben, so dass der Strom einen sicheren Betrag nicht überschreiten kann.

Mathematisch beträgt der Basisstrom ungefähr

i_{B} = \frac{I_{S}}{β} e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}}

$i_B = \frac{I_S}{\beta}e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}$

Mit anderen Worten steigt der Strom mit zunehmender Spannung exponentiell an. Ein kurzes Stück Algebra ergibt folgendes Ergebnis:

$0.05V$

$v_S$

$R$

i_{B} = \frac{v_{S} - v_{B E}}{R}

$i_B = \frac{v_S - v_{BE}}{R}$

Für einen typischen Transistor und typische Basisströme haben wir

0,6 V. \leq v_{B. E.} \leq 0,8 V.

$0.6V \le v_{BE} \le 0.8V$

Somit muss der Basisstrom im Bereich liegen

\frac{v_{S.} - - 0,8 V.}{R.} \leq {ich}_{B.} \leq \frac{v_{S.} - - 0,6 V.}{R.}

$\frac{v_S - 0.8V}{R} \le i_B \le \frac{v_S - 0.6V}{R}$

$v_S$

Δ {ich}_{B.} \approx \frac{Δ v_{S.}}{R.}

$\Delta i_B \approx \frac{\Delta v_S}{R}$

$v_S$ $R$

— Alfred Centauri
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Der Transistor ist ein stromgesteuertes Gerät. Der Emitterstrom bezieht sich auf den Basisstrom als

I_e = (B+1) * I_b       ( B = beta )

Im Vorwärtsvorspannungsmodus für eine Diode (unter Verwendung exponentieller Eigenschaften) steigt der Stromwert dramatisch an, sobald die Spannung einen Schwellenwert überschreitet (etwa 0,7 V für Silizium).

Wenn Sie also direkt eine Spannungsquelle zwischen den Basis- und Emitteranschlüssen ohne Begrenzungswiderstand anschließen, fließt eine große Menge Strom durch die Basis, und da B (Beta) für Transistoren im aktiven Modus normalerweise 100 oder mehr beträgt, wird der Der Emitterstrom ist sogar noch größer (unter Verwendung der obigen Gleichung), was das Gerät beschädigen könnte.

— Plutoniumschmuggler
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Ihre Beschreibung hier bezüglich des Beta des Transistors könnte irreführend sein. Wenn der Basisemitter nur an eine Spannungsquelle angeschlossen ist (Kollektor ist offen), wäre der Basisstrom gleich dem Emitterstrom.

— Michael Karas

Tatsächlich fällt der Emitterstrom fast sofort auf Null ab, wenn der Basis-Emitter-Übergang durchbrennt und den Transistor explodiert.

— JRE

@ Plutonium Schmuggler: Ich sehe eine Art Widerspruch in Ihrer Antwort. Zunächst stellen Sie fest, dass der Transistor ein stromgesteuertes Gerät ist (was nicht stimmt!), Und gemäß dem nächsten Satz ist es die BE-Spannung, die einen dramatischen Anstieg verursacht (über 0,7 V hinaus). Könntest Du das erläutern?

— LvW

@LvW. Was ich meine ist, dass obwohl in einer Diode, der Strom durch eine Spannung gesteuert wird. Bei einem größeren Bild (Transistor als Ganzes) wird der Emitterstrom jedoch durch den Basisstrom gesteuert. Wenn ich zu irgendeinem Zeitpunkt falsch liege, können Sie die Antwort jederzeit ändern.

— Plutoniumschmuggler

Nein - ich denke nicht, dass ich die Antwort von jemand anderem ändern sollte. Es wäre jedoch interessant zu wissen, wie Sie Ihre Behauptung rechtfertigen können (BJT stromgesteuert). Soweit ich weiß, gibt es dafür absolut keinen Hinweis. Im Gegensatz dazu ist es kein Problem, dies zu zeigen und warum der BJT spannungsgesteuert ist. Es gibt viele Menschen (Zeugen mit hohem Ansehen), die den Spannungsregelungsansatz unterstützen. Selbst aus energetischer Sicht ist es nicht möglich, dass eine große Menge von einer kleineren Menge derselben Art gesteuert wird.

— LvW