Transistor saturado:o que é e como identificar um

Um transistor saturado

Fonte:Wikiwand

Transistor saturado? O que isto significa? Bem, esse termo só pode fazer sentido se você for um designer ou engenheiro bastante familiarizado com interruptores de transistor.

Se não, vamos decompô-lo.

Quando você está lidando com dispositivos de baixa CC, é normal desligá-los ou ligá-los. E você pode conseguir isso usando interruptores de transistor. Mas o transistor precisa estar em um estado saturado para ligar ou desligar o dispositivo DC.

Mais adiante neste artigo, discutiremos mais sobre este tópico, mostraremos os modos de operação, cálculo e muito mais.

Então vamos começar!

O que é saturação do transistor?

Saturação do transistor BD135

Fonte:Wikimedia Commons

A saturação acontece quando um sistema atinge seu limite ou valor máximo. Assim, um transistor opera dentro de uma área saturada quando a corrente atinge o valor mais alto especificado.

Por exemplo, quando você despeja líquido em um copo até atingir a borda – está em um estado saturado. E é porque o espelho não aguenta mais bebida. Além disso, quando você modifica a configuração de um transistor, ele altera rapidamente seu nível de saturação.

Mas, é crucial notar que quando você configura transistores, o dispositivo não atinge seu ponto de saturação. E é porque o coletor de base não permanece no modo de polarização reversa. Como resultado, haverá distorções nos sinais de saída.

Quais são os modos de operação?

Os transistores operam em quatro modos diferentes porque são dispositivos não lineares. E os modos mostram a corrente que flui através deles (ou seja, do coletor de um NPN ao emissor).

Transistor NPN

Além disso, se você deseja conhecer o modo de um transistor, deve prestar atenção à relação e às tensões dos três pinos.

Então, V_BC é a tensão que se move da base para o coletor, e o V_BE refere-se à corrente que se move do piso para o emissor. Dito isto, os modos de operação incluem:

Modo de saturação

Quando um transistor está no modo de saturação, ele está “On”. Além disso, ele se comporta como um curto-circuito entre o coletor e o emissor.

Emissor NPN

Fonte:Wikimedia Commons

Além disso, este modo faz com que os diodos do transistor se tornem polarizados diretamente. E polarizado para frente é quando o V_BE e V_BC são maiores que zero. Além disso, significa que V_B é maior que V_C e V_E .

Em outras palavras, para um transistor entrar em saturação, o V_BE deve ser maior que a tensão limite. Você pode representar a queda de tensão com algumas abreviações como V_d , V_º , etc., e o valor difere entre transistores e até temperatura.

Assim, à temperatura ambiente, podemos estimar que muitos transistores têm uma queda de tensão de cerca de 0,6V.

Além disso, é vital observar que você pode não ter uma excelente condução entre o coletor e o emissor. Como resultado, você notará uma pequena queda de tensão nos nós.

Os fabricantes geralmente representam essa tensão nas folhas de dados do transistor como V_CE(sat) (tensão de saturação CE). E você pode definir V_CE(Sat) como a tensão do coletor para um emissor que os transistores precisam para saturação.

O valor do V_CE(Sat) varia de 0,05 a 0,2 V. E o negócio mostra que V_C deve ser um pouco maior que V_E para o transistor entrar no modo de saturação. Além disso, V_C e V_E deve ser menor que V_B .

Ativo reverso

O modo ativo reverso acontece quando um transistor amplifica e conduz, mas a corrente se move na direção oposta (do emissor para o coletor).

Amplificador de transistor

Fonte:Wikimedia Commons

Assim, para um transistor ficar inativo no modo reverso, a tensão no emissor deve ser maior que a base. E essa tensão deve ser maior que a do coletor. Em outras palavras, V_C B E .

Além disso, não é fácil ver os fabricantes projetando o modo reverso ativo para um aplicativo. E é porque este modelo não aciona um transistor.

Ativo

O V_BC do transistor e V_SER deve ser prejudicial e superior a zero neste modo, respectivamente. Além disso, significa que a tensão de base deve ser maior que a do emissor, mas menor que a do coletor.

Portanto, o coletor deve ser maior que o emissor, ou seja, V_C>V_B>V_E . Curiosamente, este modelo é o modo mais potente do transistor porque altera o dispositivo para um amplificador.

Assim, a corrente que se move para o pino de base aumenta. Como resultado, o vento que entra no coletor sai do emissor.

Ic =bI_B

Onde:

Ic =corrente de coletor

b =fator de amplificação

Eu_B =corrente de base

Corte

Este modo ocorre quando o transistor está desligado – o que é o oposto da saturação. Portanto, neste modo, o transistor se assemelha a um circuito aberto porque não possui corrente de coletor e emissor.

Como você faz um transistor entrar neste modo? Você pode fazer isso garantindo que as tensões do emissor e do coletor sejam mais significativas do que a tensão de base. Em outras palavras, os valores de V_BE e V_BC tem que ser negativo.

Você pode representar o modo de corte como:

V_C> V_B

V_E>V_B

É vital notar que referenciamos transistores de modo NPN ao longo do artigo. Então, para o transistor PNP, você terá a característica oposta do NPN. Por exemplo, no modo de saturação dos transistores PNP, a corrente se move do emissor para o coletor.

Além disso, você pode consultar a tabela abaixo para uma melhor compreensão:

MODO NPN	RELAÇÕES DE TENSÃO	MODO PNP
Reverso	VE> VB > VC	Ativo
Corte	VE> VB < VC	Saturação
Saturação	VE B> VC	Corte
Ativo	VE B < VC	Inverter

Como calcular a saturação do transistor

É fácil calcular a saturação do transistor quando há uma curva que você pode estudar. Portanto, se sua curva mostrar que o nível de tensão está em 0V enquanto a corrente é relativamente mais alta, use a lei de Ohm.

Dessa forma, você poderá determinar a resistência entre os pinos (coletor e emissor) do transistor assim:

R_CE =V_CE 0 V

—— =—— =0 W

Eu_C I_C(Sáb)

E se você precisar determinar a corrente de coletor de saturação aproximada para um transistor em um circuito? Você pode obter isso assumindo um valor de curto-circuito correspondente no CE (coletor-emissor) do dispositivo. Em seguida, coloque-o na fórmula acima. Você pode colocar V_CE como 0V e calcule para V_CE(Sat) .

Além disso, se o circuito tiver uma configuração de polarização fixa, você poderá solicitar um curso curto. Consequentemente, RC (tensão transversal) será igual a V_CC . E você pode expressar a condição como abaixo.

• Eu_C(Sáb) =V_CC/RC

Como você sabe se um transistor está saturado?

Operar um transistor na saturação não é fácil, mas é possível. Além disso, é crucial definir sua operação dentro da região ativa se você quiser operar seu amplificador tipo transistor. Aqui estão métodos comprovados de conhecer um transistor saturado:

1. Ao realizar uma medição real

2. Fazendo simulação - um método melhor que o anterior

3. Computação – um método antigo que é barato e sem limitações. Uma das maneiras de usar esse método é assumindo que o circuito está saturado. Com isso, resolva para o ganho máximo do curso. Em seguida, relacione-o ao progresso mínimo atual do dispositivo.

Encerrando

Na realidade, existem diferentes maneiras de identificar o transistor saturado. Afinal, essa é a única maneira de um transistor funcionar como um interruptor para regular uma baixa tensão CC.

Além disso, ele vem com quatro modos de operação e as condições diferem para transistores NPN e PNP. Você tem dúvidas ou preocupações sobre transistores saturados? Por favor, não hesite em contactar-nos.

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