NPN晶体管的集电极-发射极电阻是多少?


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这个问题看起来很荒谬,因为我不确定集电极-发射极电阻是否存在。这是一个简单的公共发射极电路

在此处输入图片说明

据我了解,当Vb增加时,会使Ib增加,因此Ic也必须增加。当Ic随负载电阻而增加但Vcc恒定且Ic =(Vcc-Vc)/ RL(负载电阻)时,Vc必须减小,反之亦然。那普通的发射器如何工作

现在,我关心的是Vcc与地之间的电压降是恒定的,而且是负载电阻值。假设在发射极和地之间没有使Ve = 0且Vb = 0.6-0.7的东西,而Vc更大(取决于负载电阻)。因此,必须存在一些浪费能量的事情,以使Ve = 0导致集电极和发射极之间的电压降。在集电极和发射极之间是否有类似改变电阻的作用。

换句话说,要使集电极和发射极之间的电压下降,它们之间必须有类似电阻的作用,对吗?如果不是,那么电压差会如何变化?

在其他配置中,集电极-发射极也具有电阻吗?


理想情况下,集电极仅连接到电流源,因此集电极-发射极的电阻是无限的。输出电压由集电极电阻设置。在这里检查。通常,ħöË=0Ω-1hre=0VVhoe=0Ω1
弗拉基米尔Cravero拥有

Answers:


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BJT集电极电流方程为

iC=ISevBEVT(1+vCBVA)

其中早期电压。但是,这个公式通常写成VA

iC=ISevBEVT(1+vCEVA)

从而

iCvCE=ISeVBEVTVA=iCVA+vCE

显然,这是集电极-发射极电压和集电极电流的非线性函数,因此不能将其解释为电导。

ICVCE

IC+icIC(1+vceVA+VCE)=IC+vcero

哪里

ro=VA+VCEIC

ro

它不是真正的电阻,因为它不是恒定的,而是随晶体管的工作点而变化,如公式所示。


我想补充一点,晶体管是一个非常非线性的元件。因此,对于每个非线性部分,您必须区分静态电阻(Rce = VCE / IC)和差分(动态)电阻(rce = ro = d(VCE)/ d(IC)。困惑,这是正确的,在上面的答案中,ro的表达式仅包含DC值,这是微分指数函数的结果。请注意,静态电阻Rce在电路设计中
不起作用

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您有几个很好的答案。我将尝试添加一些直观的见解。

当晶体管偏置到不饱和时,它的行为就像一个电流吸收器(记得一个完美的电流吸收器具有无限的阻抗),因此集电极-负载结看起来像一个电压源,其戴维南等效源阻抗等于负载电阻。电压取决于基极电流和β。这等效于阿尔弗雷德(Alfred)撰写的内容,但具有无限的早期电压。由于早期电压而导致的集电极阻抗与负载电阻并联,因此要想得到一个不带负载电阻的实际答案,您必须像阿尔弗雷德一样将其包括在内。

当晶体管饱和时,它的行为更像是<< << 1伏特的电压源,其小信号源电阻非常低。


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简单来说:集电极的行为就像一个电流吸收器,集电极电压稳定在任何可以使该电流量通过的值上(尽管它不能低于大约V e + 0.2V)。

在您的示例电路中,可以将集电极-发射极结视为可变电阻,其值取决于放大器输出端的电子状况。它还像电阻一样发热:I c * V c =瓦特产生的热量,晶体管发热。


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如果电源电压和负载电阻保持恒定,则随着基极电流变化,集电极电压和电流也会变化。

这样的话,那么对于任何集电极电流,在集电极和发射极之间都必须有一个电阻,使得:

编辑:

R2=E2R1E1E2

其中R2是晶体管的集电极-发射极电阻,E1是电源电压,E2是集电极-发射极电压,R1是负载电阻。


这个答案在尺寸上有点挑战。倒数,nestest?
Spehro Pefhany 2014年

Spehro:频道的电导率?
EM Fields

ΩΩ1R2=

Spehro:非常棒!我得到了分子和贝母分母,aargh ...感谢现实检查。
EM Fields 2014年

一个简单的例子已经揭示了与给定公式相关的问题-因为它仅考虑直流电压。设置E2 = E1 / 2,我们得到R1 = R2。结果根本没有帮助。集电极-发射极路径是非线性的,我们必须始终区分静态电阻和动态(差分)电阻。除此之外,BJT的静态电阻的正式定义完全没有用。我对aukxn的建议:仅依靠A. Centauri的回答。
LvW

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这并不是真正要问的问题。半导体确实具有抗电流流动性,电容器也具有抗流动性。开始的方法是询问晶体管两端的电压降是多少。这是通常为每个组件发布的值。这样,当您了解特定的工作条件时,就可以轻松计算电压和在电路其他部分中放置的适当电阻。

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