Hej, mam pytanie odnośnie tranzystorów bipolarnych.
Załóżmy, że mamy tranzystor 2n2222.
Jeśli do napięcia kolektora nie dodamy żadnego obciążenia to pełne napięcie odłoży się na tranzystorze i prąd płynący przez CE wraz z napięciem kolektora da nam moc rozproszoną na tranzystorze? (Oczywiscie plus jakis minimalna moc z bazy) Czyli np. 9V * 60mA = 0.54W?
Jak podepniemy jakies obciazenie na kolektorze (np, silnik dc) to caly spadek napiecia pojdzie na silnik i na tranzystorze nie bedzie rozpraszana zadna moc (poza baza?) W tym przypadku patrzymy glownie w nocie katalogowej na max prad (Collect Current - continuous)?
I jeszcze pytanie z tym nasyceniem bo tak slabo to kumam.
Jesli wzrost pradu na bazie powoduje wzrost prau na kolektorze to tranzystor jest w stanie aktywnym i pracuje jako wzmacniacz, tak?
A jesli prad na bazie jest dosyc duzy tak, ze IB x β > IC (bo np. jakis rezystor blokuje wiekszy przeplyw prady na kolektorze lub zasilanie nie ma takiej wydajnosci pradowej) to mamy do czynienia z nasyceniem?
Jeśli w obwodzie kolektora dasz obciążenie i będziesz powoli zwiększał prąd bazy to tranzystor będzie powoli zwiększał prąd dostarczany do obciążenia.
Załóżmy że masz 10V i obciążenie 100Ω czyli może popłynąć maks 100mA, a tranzystor ma wzmocnienie 100, jak zwiększysz prąd bazy do 1mA to prąd kolektora osiągnie wartość maksymalną, wyznaczoną obciążeniem, napięcie na obciążeniu będzie maksymalne, prawie równe zasilaniu, wtedy na tranzystorze (Uce) będzie blisko zera. To działa tak samo, jakbyś zastąpił tranzystor regulowanym opornikiem.
Jak dasz większy prąd bazy, to przez kolektor więcej nie popłynie i to jest nasycenie.
W praktyce tranzystor odbiega od ideału i nasycenie wymaga sporego nadmiaru prądu bazy żeby napięcie C-E było odpowiednio niskie, co widać poniżej:
Przy 150mA mamy wzmocnienie ok 200, ale żeby uzyskać napięcie nasycenia 0,1V trzeba dać iB>3mA czyli Ic/Ib=50
Widać też że nie warto korzystać z maksymalnego prądu kolektora (tu 600mA) bo wzmocnienie i napięcie nasycenia są tu kiepskie.
Hmm, troche jeszcze nie do końca rozumiem. Zerknij prosze na ta grafike.
1) Jakie bedzie rozproszenie mocy na tranzystorze przy takich zalozeniach?
2) Jak mam prąd 225mA, to nie patrze na tabelke tylko raczej na wykres Fig.3 DC Current Gain aby sprawdzic wzmocnienie?
3) Wyjaśnisz jak mam rozumieć ten Collector-Emitter Saturation Voltage? Skoro te wartości są tak małe to muszę się tym przejmować?
4) Base- Emitter Saturation Voltage to spadek na UBE czy coś jeszcze innego? Czemu przy 500mA ma wartość aż 2V?
5) Ten wykres Fig.4 Collector Saturation Region, jak to rozumiec? Przy pewnych wartościach (0.07, 0.05, ok.1.0, 10 mA linie VCE idą nieskonczenie w góre, dlaczego?. Co mi dają te wartości?
6) Macie może jakieś propozycje gdzie się poduczyć dokładnie tego? Chciałbym rozumieć te wykresy itd. a na youtubie nie mogę znaleźć filmu żeby to ktoś tłumaczył.
Wykres fig 4 pokazuje jak tranzystor pracuje w rożnych warunkach :
Czyli kolektoer zasilamy ze źrodła prądowego i sprawdzamy Uce przy rożnych pradach bazy
Kążdy wykre to jest inny prąd kolektora wymuszony przez źródło prądowe.
mwilinski napisał:
1) Jakie bedzie rozproszenie mocy na tranzystorze przy takich zalozeniach?
Uce *Ic
mwilinski napisał:
3) Wyjaśnisz jak mam rozumieć ten Collector-Emitter Saturation Voltage? Skoro te wartości są tak małe to muszę się tym przejmować?
To ty musisz oceniać, czy w twojej aplikacji są nieistotne.
Ale bywają istotne.
mwilinski napisał:
Przy pewnych wartościach (0.07, 0.05, ok.1.0, 10 mA linie VCE idą nieskonczenie w góre, dlaczego?. Co mi dają te wartości?
Hmm, troche jeszcze nie do końca rozumiem. Zerknij prosze na ta grafike.
Z tego nie wynika jakie będą straty mocy, znamy tylko maksymalny prąd obciążenia, nie wiemy jak wysterowany jest tranzystor. Nie powiedziałaś czy ma pracować jako klucz, czy ma sterować prądem liniowo. Nie znamy prądu bazy.
Możemy wyliczyć maksymalne straty mocy przy pracy liniowej, będą one wtedy kiedy na napięcia na obciążeniu i tranzystorze rozłożą się po połowie. Możemy wyliczyć straty w nasyceniu.
mwilinski napisał:
1) Jakie bedzie rozproszenie mocy na tranzystorze przy takich zalozeniach?
Straty mocy w funkcji napięcia na kolektorze:
Jak widać minimum jest przy 50mW i 200mV tam symulacyjny model ma nasycenie. Przy czym do modeli symulacyjnych nie należy mieć zbytniego zaufania, pokazałem zjawisko.
mwilinski napisał:
Wyjaśnisz jak mam rozumieć ten Collector-Emitter Saturation Voltage? Skoro te wartości są tak małe to muszę się tym przejmować?
mwilinski napisał:
Ten wykres Fig.4 Collector Saturation Region, jak to rozumiec? Przy pewnych wartościach (0.07, 0.05, ok.1.0, 10 mA linie VCE idą nieskonczenie w góre, dlaczego?. Co mi dają te wartości?
To są wartości osiągalne w praktyce, wykres przedstawia sprawę szerzej niż Ic>β*Ib, tranzystor jest załączony ale nie jest to 0V i w wielu przypadkach może mieć znaczenie jakie napięcie jest w nasyceniu. Wykres leci do góry kiedy Ic<β*Ib tranzystor wychodzi z nasycenia. W idealnym tranzystorze była by linia pionowo z góry i w prawo pod kątem prostym, był by nasycony, albo by nie był, a tu mamy obszar przejściowy. Na realnym wykresie widać że uzyskanie niskiego napięcia nasycenia wymaga Ic>k*β*Ib gdzie k = 3...10
Napięcie nasycenia pomnożone przez prąd daje straty mocy, kilkaset mV pomnożone przez kilkaset mA to nie dużo, ale dla tranzystora w bardzo miniaturowej obudowie to może być dużo. Przy większych prądach robią się znaczące wartości, poza tym nie każdy tranzystor ma takie małe napięcie nasycenia, ono może sięgać nawet 3V w wysokonapieciowych tranzystorach (wysokonapięciowe tranzystory mają wszystko grosze np MJE13007 https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mje13007-d.pdf) W niektórych układach zależy nam na niskim napięciu nasycenia z innych powodów niż straty mocy, taki tranzystor może pracować jako klucz który ma za zadanie zrobić 0V i np w generatorze. ( wewnątrz NE555 jest taki i to że nie ma tam dokładnie 0V powoduje że częstotliwość wyjściowa NE555 jest zależna od napięcia zasilania, a gdyby tranzystor był idealny i dawał 0V to była by super stabilna).
mwilinski napisał:
Jak mam prąd 225mA, to nie patrze na tabelke tylko raczej na wykres Fig.3 DC Current Gain aby sprawdzic wzmocnienie?
Zależy do czego, wykres pokazałem żeby było widać zależności spadek bety ze wzrostem Ic to jest wykres wartości typowych czyli tego jak przeciętny tranzystor się zachowuje, natomiast do obliczeń na najgorszy przypadek powinno się brać wartość graniczną z tabeli.
mwilinski napisał:
Base- Emitter Saturation Voltage to spadek na UBE czy coś jeszcze innego? Czemu przy 500mA ma wartość aż 2V?
Tak to Ube, producent podaje wartość graniczną, co znaczy gorzej niż 2V nie będzie, to nie znaczy że egzemplarz tranzystora który dostaniesz w sklepie będzie miał 2V, zapewne będzie miał mniej, (z wykresu ok 1V przy największych prądach), ale masz liczyć jakby było 2V bo to są warunki które producent deklaruje że spełni.
mwilinski napisał:
6) Macie może jakieś propozycje gdzie się poduczyć dokładnie tego? Chciałbym rozumieć te wykresy itd. a na youtubie nie mogę znaleźć filmu żeby to ktoś tłumaczył.
Za niski poziom jutjuberów. Dzisiaj trudno mi jednoznacznie powiedzieć skąd pochodzi moja wiedza, po prostu czytając z wielu źródeł, uzyskuje się coraz bardziej kompletny obraz np działania tranzystora. Uczyłem się klasycznie z książek i mam porównanie jak bardzo nieefektywne czasowo jest uczyć się czegoś z filmów. W 5 minut przeczytasz to co ktoś zrobi godzinny film. "Przewijanie" w książce też działa szybciej, w parę sekund trafię do miejsca które mnie interesuje, a znajdź coś w filmie.
Polecił bym materiały Piotra Góreckiego, cykl o tranzystorach z dawnych wydań EdW, albo jego nową inicjatywę Zrozumieć elektronikę, ale nie wiem czy w tej nowej zajął się już tym tematem.
Dzięki wielkie, jeszcze nie wszystko jasne, ale wiem, że muszę troche doczytać na spokojnie. A w jakim programie tworzysz te schematy i pokazują ci się wykresy?
A ijeszcze pytanko, bawię się w tinkercadzie i zrobiłem sobie 2 takie układy, 1 w stanie nasycenia, a 2 w stanie aktywnym. Czyli tranzystor w stanie aktywnym ma napięcie CE znacznie większe niż w stanie nasycenia? W stanie nasycenia moc rozproszona jest znacznie mniejsza niż w aktywnym?
Symulator LTspice, sporo rzeczy można sobie sprawdzić w symulacji, ale trzeba robić porównania z rzeczywistymi układami żeby wyłapywać błędy symulacji.
Foig 4.
Czyli kolektoer zasilamy ze źródła prądowego i sprawdzamy Uce przy rożnych prądach bazy
Kążdy wykres to jest inny prąd kolektora wymuszony przez źródło prądowe.
Z tego co wiem są źródła napięciowe i prądowe. Źródło prądowe utrzymuje stałe natężenie bez względu na dołączony odbiornik. Tak?
Po części tak - tylko idealne źródło prądowe.
W rzeczywistości jest gorzej ale wystarczy, że tylko na pewnym zakresie mamy charakterystykę źródła prądowego.
✨ Dyskusja dotyczy rozpraszania mocy w tranzystorze 2N2222 w różnych warunkach obciążenia. Użytkownicy omawiają, jak brak obciążenia na kolektorze skutkuje pełnym napięciem na tranzystorze, co prowadzi do rozpraszania mocy, oraz jak podłączenie obciążenia (np. silnika DC) zmienia te warunki. Wskazują na znaczenie prądu bazy oraz nasycenia tranzystora, które wpływa na jego działanie jako wzmacniacza lub klucza. Użytkownicy dzielą się również linkami do wykresów i materiałów edukacyjnych, aby lepiej zrozumieć działanie tranzystorów oraz ich charakterystyki, takie jak napięcie nasycenia kolektor-emiter i napięcie nasycenia baza-emiter. Wygenerowane przez model językowy.
