Как расчитать падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер?

Question

[Dyikot]

Напряжение источника -10В.
Через законы Кирхгофа что-то как-то много токов. Если делать еквивалентное сопротивление, то подойдут ли сопротивления экивалетной схемы транзистора?
Через нагрузочную прямую? Не совсем понимаю как ее тут строить.

Answer 1

[pfg21]

эквивалетное сопротивление К-Э нелинейно :)
ток базы считай, падение на эмитере = ВАХ диода (обычно усредняют до 0,7в для кремния)
ток коллектора = h21e * ток базы.
падение на резисторе = ток коллектора * R
напряжение питания - падение напряжения на резисторе и будет искомое падение напряжения на К-Э

Comments

[Dyikot]

Ток не известен.

[pfg21]

Dyikot, естественно :) он рассчитывается.

[Dyikot]

pfg21, В этом и вопрос.

[VT100]

ток коллектора = h21e * ток эммитера.

ток коллектора = h21e * ток базы.

[pfg21]

да, спутал. ток базы.
резистторы намеруем сверху-слева R1, слева-снизу R2, справа-сверху R3
задаемся падением напряжения Б-Э 0,7в
ток через R1 = (10-0,7) / 110 ком = 84,55 мка
ток через R2 = 0,7 / 110 ком = 6,36 мка

ток базы Ib = Ir1 - Ir2 = 84.55 - 6.36 = 78.18 мка

задаемся h21e = 150
ток коллектора Ik = Ib * h21e = 78.18 мка * 150 = 11727.27 мка = 11.73 ма

падение напряжения на R3 Ur3 = 11,73 ма * 1 ком = 11,73 вольт
т.к. падение напряжения на резисторе R3 не может быть выше напряжения питания, что значит транзистор находится в насыщении и не управляет током. падение напряжения на к-э в режиме насыщения 0,2в
ток через резистор R3 ( 10 - 0,2 ) / 1 ком = 9,8 ма

[Dyikot]

pfg21, Что-то затупил и думал что контур всегда прямогульник.

Answer 2

[VT100]

Транзистор будет открыт и, может быть, даже насыщен.
На базе - будет 0,6-0,7 В относительно эмиттера. Отсюда - считам ток базы. Это ток через верхний резистор 110 кОм минус ток через нижний резистор 110 кОм. По току базы - считаем ток коллектора, принимая средний коэффициент передачи тока 150. По току коллектора - считаем падение напряжения на резисторе 1 кОм. Отсюда до напряжения коллектор-эмиттер - рукой подать.
P.S. Перехода коллектор-эмиттер - нет в природе.

Comments

[Виктор]

Дополню ответ, доведя расчёт до конца (хотя и "на пальцах").
Ток базы: 9 вольт/110 килоом = 0,08 мА.
Ток коллектора: 0,08 мА х 150 = 12 мА.
Отсюда искомое напряжение на коллекторе - малые доли вольта, почти всё напряжение питания (10 вольт) приложится к коллекторному резистору, ток через который будет чуть меньше 10 мА - типичное насыщение транзисторного ключа.
Надо понимать, что коэфф. передачи = 150 - это умозрительное допущение. Этот параметр на практике имеет сильный разброс (ориентировочно, от 100 до 300, а то и шире). Для практики интересно, при каком коэфф. передачи транзистор в предложенной схеме выйдет из режима насыщения, т.е. перестанет быть ключом. Вот ответ:
10 мА/0,08 мА = 125
Если коэфф. передачи больше, транзистор насыщен, т.е. полностью открыт. Его коллекторное напряжение хотя и варьируется, но в целом держится достаточно близко к нулю вольт. А если меньше - транзистор перестаёт быть ключом и становится усилителем тока, его коллекторное напряжение резко увеличивается и начинает зависеть от множества факторов, в первую очередь от тока базы.
И ещё: наличие или отсутствие нижнего резистора 110 килоом для работы этой схемы безразлично. Он буквально лишний. Его можно удалить, и ничего не изменится.