Perché Vbc è assente dalle equazioni di bjt?


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Nella polarizzazione BJT le tensioni Vbe e Vce sono sempre presenti nei calcoli. La tensione Vbc è assente da qualsiasi equazione perché uno dei collettori, della base e dell'emettitore è collegato a terra o per qualsiasi altra ragione relativa alla teoria dei semiconduttori? inserisci qui la descrizione dell'immagine


Per definizione Vbc = Vce - Vbe, ma perché dovrebbe importare? Anche se nessuno dei terminali BJT era collegato a terra, la relazione tra Vbe e Ib e la relazione tra Ib e Ic è più rilevante per polarizzare il transistor. Nella configurazione dell'emettitore comune (l'emettitore è la massa del segnale sia per l'ingresso che per l'uscita), l'ingresso è Ib o Vbe e l'uscita è Ic o Vce. La differenza di tensione Vbc può essere calcolata, ma non è molto interessante perché non è né un ingresso né un'uscita, solo una differenza di tensione irrilevante.
— MarkU

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Perché Vbc non è (di solito) molto interessante. (Tranne quando diventa negativo o quando sei preoccupato per la capacità di Miller in applicazioni ad alta frequenza)
— Brian Drummond

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IMHO a causa della prevalenza del circuito dell'emettitore comune.
— Incnis Mrsi,

Risposte:


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Sei errato nella tua affermazione intitolata. Ma posso indovinare da dove viene.

Molte persone usano i concetti più semplici di cui hanno bisogno per portare a termine il lavoro. Sono preoccupati per la tensione , , che è in qualche modo influenzata dalla corrente del collettore e molto influenzata dalla temperatura ... quindi è importante ... e è immediatamente correlato al fatto che il BJT o meno è saturo o no e questo incide su domande molto basilari sulla disponibilità , sulla probabile dissipazione e sulla temperatura di funzionamento, che sono anche abbastanza importanti. Inoltre, se conosci e allora conosci . Potrebbe interessarti anche quello. Ad esempio, l'effetto Early ... Ma ha un'importanza secondaria.VBEVCEβVBEVCEVBC

Ma ti sbagli, comunque. Il primo modello del transistor da conoscere è il modello Ebers-Moll. Il suo modello di livello 1 include tre modi distinti di guardare al BJT: trasporto, iniezione e ibrido-pi. Sono viste equivalenti, ma hanno aree diverse in cui sono più facili da applicare.


Diamo un'occhiata prima al modello di iniezione (indirizzandosi alle correnti dei diodi ): iniezione

  • IF=IES⋅[eq⋅VBEk⋅T−1]
  • IR=ICS⋅[eq⋅VBCk⋅T−1]
  • IC=αF⋅IF−IR
  • IB=(1−αF)⋅IF+(1−αR)⋅IR
  • IE=−IF+αR⋅IR

Ora, la versione di trasporto (indirizzandosi alle correnti raccolte ): trasporto

  • ICC=IS⋅[eq⋅VBEk⋅T−1]
  • IEC=IS⋅[eq⋅VBCk⋅T−1]
  • IC=ICC+[−1αR]⋅IEC
  • IB=[1αF−1]⋅ICC+[1αR−1]⋅IEC
  • IE=[−1αF]⋅ICC+IEC

Infine, l'ibrido non lineare- (bello, perché linearizzandolo nel caso del segnale piccolo porta direttamente al noto modello lineare ibrido- -segnale ): ππibrido non lineare-pi

  • ICCβF=ISβF⋅[eq⋅VBEk⋅T−1]
  • IECβR=ISβR⋅[eq⋅VBCk⋅T−1]
  • ICT=ICC−IEC,(generatorcurrent)
  • IC=(ICC−IEC)−IECβR
  • IB=ICCβF+IECβR
  • IE=−ICCβF−(ICC−IEC)

Come puoi facilmente vedere ora, figura in modo abbastanza evidente nella modellazione BJT più elementare e di primo livello. E non si ferma qui. È presente in EM1 (prospettiva CC), EM2 (DC più accurato con 3 nuovi resistori a valore costante in ogni derivazione, modellazione del 1 ° ordine di memorizzazione della carica per frequenza e tempo), EM3 (modulazione della larghezza di base - effetto iniziale, variazione del guadagno di corrente diretta con corrente di collettore, altri miglioramenti DC e AC, ecc.), Gummel-Poon (basewidth mod eVBCβvs I, AC e variazioni con temperature ambiente, ecc.), versioni modificate di quelle e persino nei modelli più recenti. Non sei ancora stato esposto nemmeno al primo livello di modellazione BJT. È tutto. Questo perché per molte (se non la maggior parte) delle esigenze, è possibile semplificare ulteriormente il modello base BJT EM1 e ignorarlo un po 'e comunque cavarsela, okay.


Divulgazione completa: le tre immagini mostrate sopra sono state prese direttamente da "Modeling The Bipolar Transistor" di Ian Getreau, che originariamente è stato scritto intorno al 1974 da Ian, poi un dipendente di Tektronix (che all'epoca aveva un "STS" [sistemi di test a semiconduttore] divisione.) Ho ricevuto la mia prima copia del libro nel 1979, quando ho iniziato come dipendente alla Tektronix. Da allora Ian si è assicurato i diritti di Tektronix (nel 2009) e li ha ripubblicati attraverso Lulu. Quindi è ancora disponibile oggi. [Non ho mai incontrato Ian né ricevo nulla da lui per le vendite del libro o per qualsiasi altro motivo. Ma l'ho aiutato a ripubblicarlo perché il libro è unico e doveva essere nuovamente disponibile.] La metà del suo libro è dedicata a varie tecniche che è possibile utilizzare per estrarre, attraverso l'esperimento,


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Risposta eccellente. Di certo c'è molto da fare dietro le quinte in quasi tutto oltre i modelli più semplici e facilmente calcolabili a mano.
— user2943160

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In realtà ho lavorato con Ian Getreu (è locale per me) per pubblicare il suo libro sul BJT. È unico - nient'altro dal momento che può sostituire averne una copia. È stato originariamente pubblicato (e distribuito gratuitamente) da Tektronix, nel 1976, quando Tek aveva la sua divisione STS (semiconductor test systems). Il titolo è "Modellazione del transistor bipolare". Personalmente, penso che sia un libro da avere e da studiare. Ti aiuta davvero a capire le cose. Dopo la teoria e i dettagli pratici, la seconda metà copre molti, molti modi per impostare ed estrarre i dettagli dei parametri anche da un BJT. Niente di simile.
— Jon

Fantasia. Se avessi fatto molte più cose analogiche, avrei sicuramente voluto una copia. Soprattutto se ho lavorato nella parte della società di test e misura che costruisce sistemi STS. Tuttavia, sono (felicemente) sul lato digitale dello sviluppo che si trova in un'area di applicazione piuttosto diversa.
— user2943160

Non è un libro popolare! ;) E non penso che la maggior parte delle persone abbia davvero bisogno di sapere molto su un BJT per sopravvivere nella vita. Ma almeno Lulu ce l'ha a disposizione, ora. (Non ho alcun interesse finanziario per il libro - Ian ottiene tutto.) Era discreto per alcuni decenni prima. Grazie anche per il gentile commento.
— Jon

Ovviamente, puoi semplicemente scrivere Vbc in termini di Vbe e Vce ... Vbc è in genere escluso perché sono necessarie solo due tensioni differenziali per conoscerle tutte e tre.
— jbord39,
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