Was passiert, wenn für einen BJT-Transistor sein Emitteranschluss als Kollektor und sein Kollektor als Emitter in einer gemeinsamen Emitterverstärkerschaltung behandelt wird?
BJT im Reverse Active-Modus
Antworten:
Kurze Antwort
Es wird funktionieren, aber es wird ein niedrigeres (Beta) haben
Warum?
Der BJT besteht aus zwei pn-Übergängen (entweder npnoder pnp), ist also auf den ersten Blick symmetrisch. Sowohl die Dotierstoffkonzentration als auch die Größe der Gebiete (und noch wichtiger : die Fläche der Übergänge) ist für die drei Gebiete unterschiedlich. Es wird also einfach nicht das volle Potenzial ausschöpfen. (wie mit einem umgekehrten Hebel)
Wiki über BJT : Schauen Sie sich vor allem den Bereich Structureund die reverse-activeBetriebsart an
Der Mangel an Symmetrie ist hauptsächlich auf die Dotierungsverhältnisse des Emitters und des Kollektors zurückzuführen. Der Emitter ist stark dotiert, während der Kollektor leicht dotiert ist, so dass eine große Sperrspannung angelegt werden kann, bevor der Kollektor-Basis-Übergang zusammenbricht. Der Kollektor-Basis-Übergang ist im Normalbetrieb in Sperrrichtung vorgespannt. Der Grund, warum der Emitter stark dotiert ist, ist die Erhöhung der Emitterinjektionseffizienz : das Verhältnis der vom Emitter injizierten Ladungsträger zu den von der Basis injizierten Ladungsträgern. Für eine hohe Stromverstärkung müssen die meisten Ladungsträger, die in den Emitter-Basis-Übergang injiziert werden, vom Emitter stammen .
Ein weiterer Hinweis : Klassische BJTs werden so erstellt, dass sie die drei Bereiche linear stapeln (siehe Bild links). Moderne Bipolare, die in der Oberflächen- (MOS-) Technologie realisiert wurden, haben jedoch auch eine andere Form für Kollektor und Emitter (rechts). :
Links ein traditioneller BJT, rechts ein BJT in MOS-Technologie (auch Bi-CMOS genannt, wenn beide Transistoren im selben Chip verwendet werden)
Das Verhalten wird also noch stärker beeinflusst.
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WARNUNG: Die meisten Transistoren sind mit einer Sperrspannung von nur wenigen Volt spezifiziert. Wenn Sie also bei einem NPN die Basis um 5 oder 6 Volt unter den Emitter absenken, können Sie das Teil beschädigen. Ich habe gerade ein paar Transistoren auf Vbe-Durchbruch in Sperrrichtung überprüft, max: 2N3904, 2N4401, -> 6V. BC548, 2N5087, 2N4403, BC807 -> 5V. Einige HF-Transistoren sind jedoch niedriger: MMBT918 beträgt max. 3 V, MPS5179 beträgt max. 2,5 V.
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Jason S
Was Clabacchio in seiner Antwort vermisst hat, ist, dass der inverse Modus der BJTs in einigen Schaltplänen nützlich sein kann.
In diesem Modus haben BJTs eine sehr niedrige Sättigungsspannung. Mehrere mV sind ein gemeinsamer Wert.
Dieses Verhalten wurde in der Vergangenheit zum Aufbau von analogen Schaltern, Ladungspumpen und dergleichen verwendet, bei denen die Sättigungsspannung die Genauigkeit des Geräts bestimmt.
In solchen Anwendungen werden heute MOSFETs eingesetzt.
Wenn jemand Experimente durchführen möchte, beachten Sie, dass nicht jeder BJT im inversen Modus arbeiten kann. Probieren Sie verschiedene Typen aus und messen Sie h21e.
Wenn das Modell jedoch geeignet ist, kann h21e größer als 5..10 sein, was ein ziemlich guter Wert ist. Um den BJT in die Sättigung zu versetzen, sollte Ic / Ib 2..3 sein;