BJT no modo de operação ativo reverso


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O que acontecerá se, para um transistor BJT, seu terminal emissor for tratado como coletor e coletor como emissor em um circuito amplificador de emissor comum?

Respostas:


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Resposta curta

Funcionará, mas terá um (beta) mais baixoβ

Por quê?

O BJT é formado por duas junções pn (um npnou outro pnp), portanto, à primeira vista, é simétrico. Mas tanto a concentração de dopante quanto o tamanho das regiões (e mais importante : a área das junções) é diferente para as três regiões. Portanto, simplesmente não funcionará em todo o potencial. (como usar uma alavanca invertida)

Wiki sobre BJT : veja especialmente a seção Structuree o reverse-activemodo de operação

A falta de simetria deve-se principalmente às razões de dopagem do emissor e do coletor. O emissor é fortemente dopado, enquanto o coletor é dopado levemente, permitindo que uma grande tensão de polarização reversa seja aplicada antes que a junção coletor-base se quebre. A junção coletor-base é polarizada inversamente em operação normal. A razão pela qual o emissor é fortemente dopado é aumentar a eficiência da injeção do emissor : a proporção de transportadores injetados pelo emissor e injetados pela base. Para obter alto ganho de corrente, a maioria dos portadores injetados na junção base emissor deve ter origem no emissor .


Outra observação : os BJTs clássicos são criados empilhando as três regiões de maneira linear (veja a figura à esquerda), mas os bipolares modernos, realizados em tecnologia de superfície (MOS), também terão um formato diferente para coletor e emissor (à direita) :

Créditos de imagem para allaboutcircuits.com

À esquerda, um BJT tradicional, à direita, um BJT na tecnologia MOS (também chamado Bi-CMOS, quando ambos os transistores são usados ​​no mesmo molde)

Portanto, o comportamento será ainda mais afetado.


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AVISO: a maioria dos transistores é especificada com quebra reversa Vbe de apenas alguns volts. Portanto, para um NPN, se você abaixar a base abaixo do emissor em 5 ou 6 volts, poderá danificar a peça. Apenas verifiquei alguns transistores quanto à quebra reversa Vbe abs max: 2N3904, 2N4401, -> 6V. BC548, 2N5087, 2N4403, bc807 -> 5V. Mas alguns transistores de RF são mais baixos: MMBT918 é de 3V no máximo, MPS5179 é de 2,5V no máximo.
21812 Jason S

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O que clabacchio perdeu em sua resposta é que o modo inverso dos BJTs pode ser útil em alguns esquemas.

Nesse modo, os BJTs têm voltagem de saturação muito baixa. Vários mV é um valor comum.

Esse comportamento foi usado no passado para a construção de comutadores analógicos, bombas de carga e similares, onde a tensão de saturação determina a precisão do dispositivo.

Agora MOSFETS são usados ​​em tais aplicações.

Se alguém quiser fazer experimentos, observe que nem todo BJT pode funcionar no modo inverso. Tente tipos diferentes, medindo h21e.

Mas se o modelo for adequado, o h21e pode ser maior que 5..10, o que é um valor bastante bom. Para colocar o BJT na saturação, Ic / Ib deve ser 2..3;

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