트랜지스터 포화:정의 및 식별 방법

트랜지스터 포화

출처:Wikiwand

트랜지스터 포화? 무슨 뜻인가요? 글쎄, 이 용어는 트랜지스터 스위치에 매우 익숙한 디자이너나 엔지니어인 경우에만 의미가 있습니다.

그렇지 않은 경우 분해하겠습니다.

낮은 DC 장치를 다룰 때 장치를 끄거나 켜는 것이 일반적입니다. 그리고 트랜지스터 스위치를 사용하여 이를 달성할 수 있습니다. 그러나 DC 장치를 켜거나 끄려면 트랜지스터가 포화 상태에 있어야 합니다.

이 기사의 뒷부분에서 이 주제에 대해 더 자세히 논의하고 작동 모드, 계산 등을 보여드리겠습니다.

자, 시작하겠습니다!

트랜지스터 포화란 무엇입니까?

BD135 트랜지스터 포화

출처:Wikimedia Commons

포화는 시스템이 임계값 또는 최대값에 도달할 때 발생합니다. 따라서 트랜지스터는 전류가 지정된 가장 높은 값에 도달할 때 포화 영역 내에서 작동합니다.

예를 들어, 유리에 액체를 가장자리에 다다를 때까지 부으면 포화 상태가 됩니다. 그리고 거울이 더 많은 술을 담을 수 없기 때문입니다. 또한 트랜지스터의 구성을 수정하면 포화 레벨이 빠르게 변경됩니다.

그러나 트랜지스터를 구성할 때 장치가 포화점에 도달하지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 베이스 컬렉터가 역 바이어스 모드를 유지하지 않기 때문입니다. 결과적으로 출력 신호가 왜곡됩니다.

작동 모드란 무엇입니까?

트랜지스터는 비선형 장치이기 때문에 4가지 다른 모드에서 작동합니다. 그리고 모드는 그들을 통해 흐르는 전류를 보여줍니다(즉, NPN의 컬렉터에서 에미터로).

NPN 트랜지스터

또한 트랜지스터의 모드를 알고 싶다면 세 핀의 관계와 전압에 주의해야 합니다.

따라서 V_BC 베이스에서 컬렉터로 이동하는 전압이고 V_BE 바닥에서 이미 터로 이동하는 전류를 나타냅니다. 즉, 작동 모드는 다음과 같습니다.

채도 모드

트랜지스터가 포화 모드에 있으면 "켜짐"입니다. 또한 컬렉터와 에미터 사이의 단락처럼 작동합니다.

NPN 이미터

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또한 이 모드에서는 트랜지스터의 다이오드가 순방향 바이어스가 됩니다. 그리고 순방향 바이어스는 V_BE 일 때입니다. 그리고 V_BC 0 이상입니다. 또한 V_B V_C보다 높습니다. 및 V_E .

즉, 트랜지스터가 포화 상태가 되려면 V_BE 임계 전압보다 높아야 합니다. V_d와 같은 몇 가지 약어로 전압 강하를 나타낼 수 있습니다. , V_번째 등이며, 트랜지스터와 온도에 따라 값이 다릅니다.

따라서 실온에서 많은 트랜지스터의 전압 강하가 약 0.6V인 것으로 추정할 수 있습니다.

또한 컬렉터와 이미 터 사이에 우수한 전도가 없을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 결과적으로 노드에서 작은 전압 강하가 나타납니다.

제조업체는 종종 트랜지스터 데이터시트에서 이 전압을 V_CE(sat)로 나타냅니다. (CE 포화 전압). 그리고 V_CE(Sat) 를 정의할 수 있습니다. 트랜지스터가 포화에 필요한 컬렉터에서 이미 터까지의 전압으로.

V_CE(Sat) 값 범위는 0.05 – 0.2V입니다. 그리고 거래는 V_C V_E 보다 약간 높아야 합니다. 트랜지스터가 포화 모드로 들어가기 위해. 또한 V_C 및 V_E V_B보다 작아야 합니다. .

역활성

역활성 모드는 트랜지스터가 증폭되어 전도되지만 전류가 반대 방향(이미터에서 컬렉터로)으로 이동할 때 발생합니다.

트랜지스터 증폭기

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따라서 트랜지스터가 역방향 모드를 비활성화하려면 에미터의 전압이 베이스보다 높아야 합니다. 그리고 이 전압은 컬렉터보다 커야 합니다. 즉, V_C B E .

또한 제조업체가 애플리케이션에 대한 활성 역방향 모드를 설계하는 것을 보는 것은 쉽지 않습니다. 그리고 이 모델은 트랜지스터를 구동하지 않기 때문입니다.

활성

트랜지스터의 V_BC 및 V_BE 이 모드에서는 각각 유해하고 0보다 높아야 합니다. 또한 베이스 전압은 이미터보다 높지만 콜렉터보다 낮아야 함을 의미합니다.

따라서 컬렉터는 이미 터보다 높아야 합니다. 즉, V_C>V_B>V_E . 흥미롭게도 이 모델은 장치를 증폭기로 변경하기 때문에 트랜지스터의 가장 강력한 모드입니다.

따라서 기본 핀으로 이동하는 전류가 증가합니다. 결과적으로 수집기로 이동하는 바람은 이미 터를 빠져 나옵니다.

IC =bI_B

어디에:

Ic =컬렉터 전류

b =증폭 계수

나_B =기본 전류

컷오프

이 모드는 포화 상태의 반대인 트랜지스터가 꺼져 있을 때 발생합니다. 따라서 이 모드에서 트랜지스터는 컬렉터 및 에미터 전류가 없기 때문에 개방 회로와 유사합니다.

트랜지스터를 이 모드로 전환하려면 어떻게 해야 합니까? 이미 터 및 컬렉터 전압이 기본 전압보다 더 중요한지 확인하여 이를 수행할 수 있습니다. 즉, V_BE 값은 그리고 V_BC 음수여야 합니다.

다음과 같이 차단 모드를 나타낼 수 있습니다.

V_C > V_B

V_E>V_B

기사 전체에서 NPN 모드 트랜지스터를 참조했다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 PNP 트랜지스터의 경우 NPN과 반대되는 특성을 갖게 됩니다. 예를 들어, PNP 트랜지스터의 포화 모드에서 전류는 이미 터에서 콜렉터로 이동합니다.

또한 더 나은 이해를 위해 아래 표를 참조할 수 있습니다.

NPN 모드	전압 관계	PNP 모드
역방향	VE> VB > VC	활성
컷오프	VE> VB < VC	채도
채도	VE B > VC	컷오프
활성	VE B < VC	역방향

트랜지스터 포화를 계산하는 방법

연구할 수 있는 곡선이 있으면 트랜지스터 포화도를 계산하기 쉽습니다. 따라서 곡선이 전압 레벨이 0V이고 전류가 상대적으로 더 높다는 것을 나타내면 옴의 법칙을 사용하십시오.

그렇게 하면 다음과 같이 트랜지스터의 핀(컬렉터와 이미터) 사이의 저항을 결정할 수 있습니다.

R_CE =V_CE <서브> 0V

—— =—— =0W

<서브> 나_C 나_C(토)

회로의 트랜지스터에 대한 대략적인 포화 컬렉터 전류를 결정해야 하는 경우 어떻게 해야 합니까? 장치의 CE(수집기-이미터)에서 해당 단락 값을 가정하여 얻을 수 있습니다. 그런 다음 위의 공식에 대입합니다. V_CE 를 입력할 수 있습니다. 0V로 ​​계산하고 V_CE(Sat)에 대해 계산 .

또한 회로가 고정 바이어스 구성인 경우 단기 과정을 신청할 수 있습니다. 결과적으로 RC(양단 전압)는 V_CC와 같습니다. . 그리고 아래와 같이 조건을 표현할 수 있습니다.

• I_C(토) =V_CC/RC

트랜지스터가 포화 상태인지 어떻게 알 수 있습니까?

포화 상태에서 트랜지스터를 작동하는 것은 쉽지 않지만 가능합니다. 또한 트랜지스터와 같은 증폭기를 작동하려면 활성 영역 내에서 작동을 설정하는 것이 중요합니다. 포화 트랜지스터를 아는 입증된 방법은 다음과 같습니다.

1. 실제 측정을 통해

2. 시뮬레이션 수행 - 이전 방법보다 더 나은 방법

3. 계산 - 저렴하고 제한이 없는 오래된 방법. 이 방법을 사용할 수 있는 방법 중 하나는 회로가 포화 상태라고 가정하는 것입니다. 그것으로 코스의 최대 이득을 구하십시오. 그런 다음 장치의 최소 전류 진행률과 연결합니다.

마무리

실제로 포화된 트랜지스터를 식별할 수 있는 다양한 방법이 있습니다. 결국 트랜지스터가 낮은 DC 전압을 조절하는 스위치로 작동하는 유일한 방법입니다.

또한 4가지 작동 모드가 있으며 NPN 및 PNP 트랜지스터의 조건이 다릅니다. 포화 트랜지스터에 대한 질문이나 우려 사항이 있습니까? 언제든지 저희에게 연락해 주십시오.