Qual é a resistência de coletor-emissor do transistor NPN?

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a pergunta pode parecer ridícula, pois não tenho certeza se a resistência do coletor-emissor existe ou não. Aqui está um circuito emissor comum

insira a descrição da imagem aqui

Como eu aprendi que, quando o Vb aumentar, isso fará Ib aumentar, então Ic também aumentará. Quando Ic aumenta, pois há resistor de carga, mas Vcc é constante e Ic = (Vcc-Vc) / RL (resistor de carga), então Vc deve diminuir e vice-versa. É assim que o emissor comum funciona

Agora, o que me preocupa é que a queda de tensão entre Vcc e o terra seja constante, bem como o valor do resistor de carga. Suponha que não exista coisa entre emissor e terra que faça Ve = 0 e Vb = 0,6-0,7 enquanto Vc é muito maior (que depende do resistor de carga). Portanto, deve haver algo que desperdice energia para produzir Ve = 0 que causa queda de tensão entre o coletor e o emissor. Existe algo que funciona como resistor variável entre coletor e emissor para fazer isso.

Em outras palavras, para diminuir a tensão entre o coletor e o emissor, deve haver algo como resistor entre eles, certo? Se não, o que faz a diferença na tensão?

Em outra configuração, o coletor-emissor também tem resistência?

transistors

— aukxn
fonte

Idealmente, o coletor é conectado apenas a uma fonte de corrente, portanto a resistência coletor-emissor é infinita. A tensão de saída é definida pela resistência do coletor. Confira aqui . Geralmente

e

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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A equação atual do coletor BJT é

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

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

onde é a tensão inicial . Mas, essa fórmula geralmente é escrita como $V_A$

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

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

portanto

\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}}

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

Essa é claramente uma função não linear da tensão coletor-emissor e da corrente do coletor, portanto, isso não pode ser interpretado como uma condutância.

No entanto, para pequenas alterações em torno de algum valor fixo da corrente do coletor e da tensão do coletor-emissor , podemos escrever $I_C$ $V_{CE}$

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}}

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

Onde

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

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

Chamamos o colector-emissor dinâmica, ou diferencial ou de pequenos sinais de resistência . $r_o$

Não é uma resistência verdadeira, pois não é constante, mas varia com o ponto de operação do transistor, como pode ser visto pela fórmula.

— Alfred Centauri
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Eu gosto de acrescentar que o transistor é um elemento fortemente NÃO LINEAR. Portanto - como para cada parte não linear - você deve discriminar entre a resistência estática (Rce = VCE / IC) e a resistência diferencial (dinâmica) (rce = ro = d (VCE) / d (IC). confuso, é correto, que na resposta acima a expressão para ro contenha apenas valores DC.Este é o resultado da diferenciação de uma função exponencial.Tenha em mente que a reistância estática Rce não desempenha nenhum papel importante no design de circuitos.

— LvW

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Você tem algumas boas respostas. Vou tentar adicionar algumas dicas intuitivas.

Quando o transistor é polarizado de modo a não ficar saturado, ele se comporta como um coletor de corrente (lembre-se de que um coletor de corrente perfeito tem impedância infinita); portanto, a junção coletor-carga se parece com uma fonte de tensão com uma impedância de fonte equivalente a Thevenin igual a o resistor de carga. A tensão depende da corrente base e beta. Isso é equivalente ao que Alfred escreveu, mas com uma tensão inicial infinita. A impedância do coletor devido à tensão inicial é paralela ao resistor de carga; portanto, para obter uma resposta realista sem o resistor de carga, você deve incluí-lo, como Alfred fez.

Quando o transistor está saturado, ele se comporta mais como uma fonte de tensão de << 1 volt com uma resistência de fonte de sinal pequeno bastante baixa.

— Spehro Pefhany
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Para responder em termos simples: o coletor se comporta como um coletor de corrente e a tensão do coletor é ajustada para qualquer valor que permita que essa quantidade de corrente flua (embora não possa ser menor do que aproximadamente V _e + 0,2V).

No seu exemplo de circuito, a junção coletor-emissor pode ser considerada uma resistência variável cujo valor depende da situação eletrônica presente na saída do amplificador. Também aquece como um resistor: I _c * V _c = quantidade de calor gerado em Watts, aquecendo o transistor.

— Rennex
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Se a tensão de alimentação e a resistência da carga permanecerem constantes, então, conforme a corrente base variar, a tensão e a corrente do coletor variarão.

Sendo assim, para qualquer corrente de coletor, deve haver uma resistência entre o coletor e o emissor, de modo que:

EDITAR:

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

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

Onde R2 é a resistência coletor-emissor do transistor, E1 é a tensão de alimentação, E2 é a tensão de coletor-emissor e R1 é a resistência de carga.

— Campos EM
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Essa resposta é um pouco dimensionalmente desafiada. O recíproco disso, n'est ce pas?

— Spehro Pefhany

Spehro: A condutância do canal?

— EM Fields

Se é R2 = então as unidades devem ser ohms. Eles são 1 /

Ω

$\Omega$ (volts é cancelado, deixando 1 /

Ω

$\Omega$ )

\frac{1}{R 2} =

$\frac{1}{R2} =$ vai funcionar também.

— Spehro Pefhany

Spehro: Excelente captura! Eu peguei o numerador e o denominador bassackwards, aargh ... Obrigado pela verificação da realidade.

— EM Fields

Um exemplo simples já revela os problemas associados à fórmula especificada - porque considera apenas tensões CC. Defina E2 = E1 / 2 e temos R1 = R2. Um resultado que não ajuda em nada. O caminho coletor-emissor é fortemente não linear e sempre devemos discriminar entre resistências estáticas e dinâmicas (diferenciais). Mais do que isso, a definição formal de resistência estática para o BJT é completamente inútil. Minha recomendação ao aukxn: Confie apenas na resposta de A. Centauri.

— LvW 31/08/14

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Não é realmente a pergunta correta a ser feita. Enquanto um semicondutor tem resistência ao fluxo de corrente, o mesmo ocorre com um capacitor. A maneira de começar é perguntar qual é a queda de tensão no transistor. Esse é um valor normalmente publicado para cada componente. Dessa forma, quando você conhece as condições operacionais específicas, pode calcular facilmente a tensão e as resistências apropriadas a serem colocadas nas outras partes do circuito.

— twinsemi
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