BJT in saturazione help

Dunque sto studiando Elettronica1 x dare l'esame e sono impacciato nella soluzione di reti con BJT in saturazione per spiegarmi meglio vi pongo l'elementare quesito che mi ha bloccato :

Rete : Rc Vcc------------/\/\/\/------C\ /E------------| | \/ | | ------- ------ |-----/\/\/\/---------B ---(massa a terra) Rb

Dati :

Rb = 100k ohm Vbe = 0.7V Vce sat = voltaggio tra collettore ed emettitore affinche il BJT cominci ad essere in saturazione (se Vce < Vcesat => c'è saturazione) = 0.8V Vcc=25V Beta f = 150

Domanda: Determinare la minima resistenza Rc tale per cui il BJT rimanga in zona di saturazione

RAGIONAMENTO: Io so che in saturazione non vale più la formula Ic = Beta * Ib in quanto poichè le due giunzioni sono polarizzate in diretta la corrente di diffusione nella giunzione BC tende a sopraffare quella di deriva con la conseguenza che gli elettroni tendono a fluire in base da entrambi collettore ed emettitore e quindi sussiste un accumulo di carica che viene faticosamente smaltito dal collettore che non riesce a sostenere il regime imposto da Ib; si ha quindi Ic < Beta * Ib Il libro specifica proprio che in caso di BJT in saturazione le correnti vanno determinate in funzione del circuito esterno. Allora si pone la prima domanda : perchè mi è stato dato il coefficente Beta f se non ho nessuna relazione un cui possa essere utilizzato? la risposta più plausibile che mi sono dato è che poichè mi viene chiesta la resistenza minima Rc per cui si è in saturazione trovandomi al limite della zona di saturazione ed essendo nota la continuità delle funzioni di corrente e tensione nel passaggio da saturazione a zona attiva diretta, VALGA ANCORA la formula Ic = Beta * Ib pur trovandosi nel suo caso limite. Se cos' fosse il circuito sarebbe agevolmente risolto in quanto riuscirei a trovare Ib

Vcc - Vrb - Vbe = 0;

Vrb = Vcc - Vbe;

Ib = Vrb / Rb = ( Vcc - Vbe ) / Rb

Ic = Beta * Ib = Vrb * Beta / Rb = ( Vcc - Vbe ) * Beta / Rb

e da questa Ic e quindi applicando Kirchoff potrei ottenere la formula Vcc - Vrc-Vcesat = 0 => Vrc = Vcc- Vcesat

Rc=Vrc / Ic =( Vcc-Vcesat ) / Ic = =( Vcc-Vcesat ) / ( ( Vcc - Vbe ) * Beta / Rb )

------------------------------------------------------------------------

( Vcc - Vcesat ) * Rb (25 - 0.8) * 100 * 10^3 Rc = ----------------------- = --------------------------- = 664 ohm ( Vcc - Vbe ) * Beta (25 - 0.7) * 150

------------------------------------------------------------------------

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InuY4sha
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qui a mio avviso c'è una imprecisione perchè come tu sai le tre zone del BJT (emitter, base, collector) sono drogate in modo tale che, andando dall'emitter al collector, il drogaggio diminuisca cioè alla fine l'emitter è più drogato della base e la base è più drogata del collettore....così facendo ho l'effetto transistor....quindi quando polarizzi in diretta entrambe le giunzioni l'emitter inietta elettroni in base e la base essendo meno drogata non provoca una ricombinazione completa dei portatori iniettati e ho e- che attraversano la base fino al collettore....il collettore essendo meno drogato trova una maggiore ricombinazione con le lacune di base e alla fine ho corrente che attraversa il mio dispositivo....(approssimativamente) il transistore visto tra emitter e collector è un corto circuito.....

secondo me Ic = Beta * Ib ti serve come relazione; l'unica cosa che mi sfugge ora è che non so se è giusto quello che hai detto tu...cioè che la relazione poi non vale più.....sento puzza di magagna qui....

Il libro specifica proprio che in caso di BJT in saturazione le correnti

si, infatti in saturazione le tensioni delle due giunzioni sono bloccate nell'intorno dellatensione di soglia e la corrente che le attraversa è controllata dal circuito esterno.

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Samurai

Riguardo al fatto che in saturazione non valga più Ic = Beta Ib ne sono certo non solo x lo studio ma anche perchè ho proprio davanti le dispense del docente in cui è proprio scritto

Zona staurazione => Ic < Beta * Ib

Per quanto riguarda la teoria sullo stadio di saturazione ecco quanto so io :

Emettitore (n) | Base (p) | Collettore (n) diretta diretta Ideriva deriva Idiffus--------------> BJT (emitter, base, collector) sono drogate in modo tale che, andando

Beta

risposta

resistenza

ANCORA

riuscirei a

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InuY4sha

"InuY4sha" ha scritto nel messaggio news:jPY0c.48415$ snipped-for-privacy@news3.tin.it...

cut

Beta

resistenza

Esatto!!.

La corrente di base vale:

Ib = (25-0,7)/100.000 = 0,243 [mA]

Dunque la corrente di collettore vale

Ic = 0,243 x 150 = 36,45 [mA] = 0,03645 [A]

che nella resistenza Rc provoca una caduta di

V = Rc x 0,03645.

Ma V non può essere maggiore di Vcc-Vcesat, cioè

V < 25 - 0,8

Quindi la minima Rc vale

Rc min = 24,2 / 0,03645 = 664 [ohm]

Se Rc > Rc min, la corrente di collettore vale

Ic = (Vcc- Vcesat) / Rc

Cioè é indipendente dai parametri del transistor, ma dipende solo dai componenti esterni, come ti hanno detto.

Il beta te l'hanno dato per calcolare il valore limite di passaggio da una condizione lineare alla condizine di saturazione.

Per esempio se Beta = 100, con gli stessi calcoli trovi che Rc min = 996 [ohm].

Naturalmente quanto sopra ha validità accademica, perchè Beta è tutt'altro che lineare, ma le approsimazioni fatte vanno sufficientemente bene anche nella pratica...

Bye

Gigi

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g.f.

E questo vuol dire che il transistore vorrebbe far scorrere una corrente maggiore di quanta e` disposta a farne passare il carico.

non e` vero: in questo caso betaf serve!

Proprio cosi`! In condizioni limite, la corrente massima che il carico e` disposto a far passare e` uguale a quella che vorrebbe far passare il transistore.

Si`, con questo trovi quanta corrente vorrebbe far passare il transistore.

Poi calcoli la corrente massima che il carico puo` far scorrere

Icmax=(Vcc-Vcesat)/Rc e l'uguaglianza di queste due correnti ti da` la condizione limite di saturazione.

Come hai fatto tu va anche bene (e` esattamente la stessa cosa), ma io preferisco usare la definizione normale di saturazione Ic

Reply to
Franco

a g.f. e a Franco un mega grazie! Era esattamente come dite voi ( e come in fondo pensavo che fosse anche io ) e si può partire a risolvere nei due casi:

1) supponendo di essere in sarturazione e quindi ponendo Ic < beta Ib

2) supponendo di essere in attiva E quindi Ic = Beta Ib

In entrambi ponendo la condizione della Vce sat = 0.8 vado a risolvere

Mi sti co.

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InuY4sha

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