Was ist der Kollektor-Emitter-Widerstand des NPN-Transistors?

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Die Frage mag lächerlich aussehen, da ich nicht sicher bin, ob der Kollektor-Emitter-Widerstand vorhanden ist oder nicht. Hier ist eine einfache Commom-Emitter-Schaltung

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Wenn ich lerne, dass wenn Vb zunimmt, Ib zunimmt, muss auch Ic zunehmen. Wenn Ic ansteigt, wenn es einen Lastwiderstand gibt, aber Vcc konstant ist und Ic = (Vcc-Vc) / RL (Lastwiderstand), muss Vc abnehmen und umgekehrt. So funktioniert ein gewöhnlicher Emitter

Was mich betrifft, ist, dass der Spannungsabfall zwischen Vcc und Masse sowie der Lastwiderstandswert konstant sind. Angenommen, zwischen Emitter und Masse liegt nichts, was Ve = 0 und Vb = 0,6-0,7 ergibt, während Vc viel größer ist (dies hängt vom Lastwiderstand ab). Es muss also etwas geben, das die Energie verschwendet, um Ve = 0 zu machen, was einen Spannungsabfall zwischen Kollektor und Emitter verursacht. Gibt es so etwas wie einen variierenden Widerstand zwischen Kollektor und Emitter, um das zu machen.

Mit anderen Worten, um einen Spannungsabfall zwischen Kollektor und Emitter zu verursachen, muss sich etwas wie ein Widerstand zwischen ihnen befinden, oder? Wenn nein, was macht den Spannungsunterschied aus?

In anderen Konfigurationen hat der Kollektor-Emitter auch einen Widerstand?

transistors

— aukxn
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Idealerweise ist der Kollektor nur an eine Stromquelle angeschlossen, so dass der Kollektor-Emitter-Widerstand unendlich ist. Die Ausgangsspannung wird durch den Kollektorwiderstand eingestellt. Überprüfen Sie hier . In der Regel

und

h_{r e} = 0 \frac{V}{V}

$h_{re}=0\frac{V}{V}$

h_{o e} = 0 Ω^{- 1}

$h_{oe}=0\Omega^{-1}$

— Vladimir Cravero

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Die BJT-Kollektorstromgleichung lautet

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C B}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CB}}{V_A}\right)$

wobei ist die Early - Spannung . Aber diese Formel wird oft geschrieben als $V_A$

i_{C} = I_{S} \cdot e^{\frac{v_{B E}}{V_{T}}} (1 + \frac{v_{C E}}{V_{A}})

$i_C = I_S\cdot e^{\frac{v_{BE}}{V_T}}\left(1 + \frac{v_{CE}}{V_A}\right)$

Somit

\frac{\partial i_{C}}{\partial v_{C E}} = \frac{I_{S} \cdot e^{\frac{V_{B E}}{V_{T}}}}{V_{A}} = \frac{i_{C}}{V_{A} + v_{C E}}

$\frac{\partial i_C}{\partial v_{CE}} = \frac{I_S\cdot e^{\frac{V_{BE}}{V_T}}}{V_A} = \frac{i_C}{V_A + v_{CE}}$

Dies ist eindeutig eine nichtlineare Funktion der Kollektor-Emitter-Spannung und des Kollektorstroms, so dass dies nicht als Leitwert interpretiert werden kann.

Für kleine Änderungen um einen festen Wert des Kollektorstroms und der Kollektor-Emitter-Spannung können wir jedoch schreiben $I_C$ $V_{CE}$

I_{C} + i_{c} \approx I_{C} (1 + \frac{v_{c e}}{V_{A} + V_{C E}}) = I_{C} + \frac{v_{c e}}{r_{o}}

$I_C + i_c \approx I_C\left(1 + \frac{v_{ce}}{V_A + V_{CE}} \right) = I_C + \frac{v_{ce}}{r_o}$

wo

r_{o} = \frac{V_{A} + V_{C E}}{I_{C}}

$r_o = \frac{V_A + V_{CE}}{I_C}$

Wir nennen der Kollektor-Emitter - dynamischen oder Differenz- oder Kleinsignalwiderstand . $r_o$

Es ist kein echter Widerstand, da er nicht konstant ist, sondern mit dem Arbeitspunkt des Transistors variiert, wie die Formel zeigt.

— Alfred Centauri
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Ich möchte hinzufügen, dass der Transistor ein stark NICHT LINEARES Element ist. Daher muss - wie bei jedem nichtlinearen Teil - zwischen dem statischen Widerstand (Rce = VCE / IC) und dem differentiellen (dynamischen) Widerstand (rce = ro = d (VCE) / d (IC) unterschieden werden verwirrt ist es richtig, dass in der obigen Antwort der Ausdruck für ro nur DC-Werte enthält. Dies ist das Ergebnis der Differenzierung einer Exponentialfunktion. Beachten Sie, dass der statische Widerstand Rce beim Schaltungsentwurf keine wesentliche Rolle spielt.

— LvW

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Du hast ein paar gute Antworten. Ich werde versuchen, einen intuitiven Einblick hinzuzufügen.

Wenn der Transistor so vorgespannt ist, dass er nicht gesättigt ist, verhält er sich wie eine Stromsenke (denken Sie daran, dass eine perfekte Stromsenke eine unendliche Impedanz hat), sodass der Kollektor-Last-Übergang wie eine Spannungsquelle mit einer Impedanz der äquivalenten Quelle von Thevenin aussieht der Lastwiderstand. Die Spannung ist abhängig von Basisstrom und Beta. Dies ist äquivalent zu dem, was Alfred schrieb, aber mit einer unendlichen frühen Spannung. Die Kollektorimpedanz aufgrund der Early-Spannung liegt parallel zum Lastwiderstand. Um eine realistische Antwort ohne Lastwiderstand zu erhalten, müssen Sie sie wie Alfred einbeziehen.

Wenn der Transistor gesättigt ist, verhält er sich eher wie eine Spannungsquelle von << 1 Volt mit einem relativ niedrigen Widerstand der Kleinsignalquelle.

— Spehro Pefhany
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Einfach ausgedrückt: Der Kollektor verhält sich wie eine Stromsenke und die Kollektorspannung stellt sich auf einen beliebigen Wert ein, der den Stromfluss zulässt (obwohl er nicht niedriger als ungefähr V _e + 0,2 V sein kann).

In Ihrer Beispielschaltung kann der Kollektor-Emitter-Übergang als variabler Widerstand angesehen werden, dessen Wert von der elektronischen Situation am Verstärkerausgang abhängt. Es erwärmt sich auch wie ein Widerstand: I _c * V _c = die in Watt erzeugte Wärmemenge, die den Transistor aufheizt .

— Rennex
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Wenn die Versorgungsspannung und der Lastwiderstand konstant bleiben, ändern sich Kollektorspannung und -strom, wenn sich der Basisstrom ändert.

Wenn dies der Fall ist, muss für jeden Kollektorstrom ein Widerstand zwischen Kollektor und Emitter vorhanden sein, so dass:

BEARBEITEN:

R 2 = \frac{E 2 R 1}{E 1 - E 2}

$R2 = \frac{E2R1}{E1 - E2}$

Dabei ist R2 der Kollektor-Emitter-Widerstand des Transistors, E1 die Versorgungsspannung, E2 die Kollektor-Emitter-Spannung und R1 der Lastwiderstand.

— EM-Felder
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Diese Antwort ist ein bisschen dimensional herausgefordert. Das Gegenteil davon, n'est ce pas?

— Spehro Pefhany

Spehro: Die Leitung des Kanals?

— EM Fields

Wenn R2 = ist, sollten die Einheiten Ohm sein. Sie sind 1 /

Ω

$\Omega$ (Volt erlischt, so dass 1 /

Ω

$\Omega$ ).

\frac{1}{R 2} =

$\frac{1}{R2} =$ wird auch funktionieren.

— Spehro Pefhany

Spehro: Hervorragender Fang! Ich habe den Zähler und den Nenner nach unten bekommen, aargh ... Danke für den Reality-Check.

— EM Fields

Bereits ein einfaches Beispiel verdeutlicht die Probleme, die mit der angegebenen Formel verbunden sind - da nur Gleichspannungen berücksichtigt werden. Setze E2 = E1 / 2 und wir haben R1 = R2. Ein Ergebnis, das überhaupt nicht hilft. Der Kollektor-Emitter-Pfad ist stark nichtlinear und wir müssen immer zwischen statischen und dynamischen (differentiellen) Widerständen unterscheiden. Darüber hinaus ist die formale Definition eines statischen Widerstands für den BJT völlig unbrauchbar. Meine Empfehlung an aukxn: Verlassen Sie sich nur auf die Antwort von A. Centauri.

— LvW

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Es ist nicht wirklich die richtige Frage. Ein Halbleiter hat zwar einen Widerstand gegen den Stromfluss, aber auch ein Kondensator. Der Weg zu beginnen ist zu fragen, wie hoch der Spannungsabfall am Transistor ist. Dies ist ein Wert, der normalerweise für jede Komponente veröffentlicht wird. Wenn Sie die jeweiligen Betriebsbedingungen kennen, können Sie auf diese Weise auf einfache Weise die Spannung und die entsprechenden Widerstände berechnen, die in den anderen Teilen des Stromkreises zu platzieren sind.

— twinsemi
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