Transistor saturado:qué es y cómo identificar uno

Un transistor saturado

Fuente:Wikiwand

¿Transistor saturado? ¿Qué significa? Bueno, este término solo puede tener sentido si es un diseñador o ingeniero que está bastante familiarizado con los interruptores de transistores.

Si no, lo desglosaremos.

Cuando se trata de dispositivos de baja CC, es normal apagarlos o encenderlos. Y puede lograr esto usando interruptores de transistores. Pero el transistor tiene que estar en un estado saturado para encender o apagar el dispositivo de CC.

Más adelante en este artículo, discutiremos más sobre este tema, le mostraremos los modos de operación, el cálculo y más.

Entonces, ¡comencemos!

¿Qué es la saturación de transistores?

Saturación de transistores BD135

Fuente:Wikimedia Commons

La saturación ocurre cuando un sistema alcanza su umbral o valor máximo. Entonces, un transistor opera dentro de un área saturada cuando la corriente alcanza el valor especificado más alto.

Por ejemplo, cuando vierte líquido en un vaso hasta que llega al borde, está en un estado saturado. Y es porque el espejo no aguanta más bebida. Además, cuando modificas la configuración de un transistor, cambia rápidamente su nivel de saturación.

Pero es crucial tener en cuenta que cuando configura transistores, el dispositivo no alcanza su punto de saturación. Y es porque el colector base no permanece en el modo de polarización inversa. Como resultado, habrá distorsiones en las señales de salida.

¿Cuáles son los modos de funcionamiento?

Los transistores funcionan en cuatro modos diferentes porque son dispositivos no lineales. Y los modos muestran la corriente que fluye a través de ellos (es decir, desde el colector de un NPN hasta el emisor).

Transistor NPN

Además, si desea conocer el modo de un transistor, debe prestar atención a la relación y los voltajes de los tres pines.

Entonces, V_BC es el voltaje que se mueve de la base al colector, y el V_BE se refiere a la corriente que se mueve desde el suelo hasta el emisor. Dicho esto, los modos de operación incluyen:

Modo de saturación

Cuando un transistor está en modo de saturación, está "Encendido". Además, se comporta como un cortocircuito entre el colector y el emisor.

Emisor NPN

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Además, este modo hace que los diodos del transistor se polaricen directamente. Y la polarización directa es cuando el V_BE y V_BC son más que cero. Además, significa que V_B es mayor que V_C y V_E .

En otras palabras, para que un transistor entre en saturación, el V_BE tiene que ser mayor que el voltaje de umbral. Puede representar la caída de voltaje con algunas abreviaturas como V_d , V_th , etc., y el valor difiere entre transistores e incluso temperatura.

Entonces, a temperatura ambiente, podemos estimar que muchos transistores tienen una caída de voltaje de alrededor de 0,6 V.

Además, es vital tener en cuenta que es posible que no tenga una excelente conducción entre el colector y el emisor. Como resultado, notará una pequeña caída de voltaje en los nodos.

Los fabricantes a menudo representan este voltaje en las hojas de datos de los transistores como V_CE(sat) (Tensión de saturación CE). Y puede definir V_CE(Sat) como el voltaje del colector a un emisor que los transistores necesitan para saturarse.

El valor de la V_CE(Sat) oscila entre 0,05 y 0,2 V. Y el trato muestra que V_C debe ser un poco más alto que V_E para que el transistor entre en modo de saturación. Además, V_C y V_E debe ser menor que V_B .

Reversa-Activa

El modo activo inverso ocurre cuando un transistor se amplifica y conduce, pero la corriente se mueve en la dirección opuesta (del emisor al colector).

Amplificador de transistores

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Entonces, para que un transistor esté inactivo en modo inverso, el voltaje en el emisor debe ser mayor que el de la base. Y este voltaje debe ser mayor que el colector. En otras palabras, V_C B E .

Además, no es fácil ver a los fabricantes diseñar el modo inverso activo para una aplicación. Y es porque este modelo no maneja un transistor.

Activo

El transistor V_BC y V_SER debe ser perjudicial y superior a cero en este modo, respectivamente. Además, significa que el voltaje base debe ser mayor que el emisor pero menor que el colector.

Entonces, el colector tiene que estar más alto que el emisor, es decir, V_C>V_B>V_E . Curiosamente, este modelo es el modo más potente del transistor porque convierte el dispositivo en un amplificador.

Por lo tanto, la corriente que se mueve hacia el pin base aumenta. Como resultado, el viento que se mueve hacia el colector sale del emisor.

Ic =bI_B

donde:

Ic =corriente de colector

b =factor de amplificación

Yo_B =corriente base

Corte

Este modo ocurre cuando el transistor está apagado, lo cual es lo opuesto a la saturación. Entonces, en este modo, el transistor parece un circuito abierto porque no tiene corriente de colector ni de emisor.

¿Cómo haces que un transistor entre en este modo? Puede hacer esto asegurándose de que los voltajes del emisor y del colector sean más significativos que el voltaje base. En otras palabras, los valores de V_BE y V_BC tiene que ser negativo.

Puede representar el modo de corte como:

V_C> V_B

V_E>V_B

Es vital tener en cuenta que hicimos referencia a los transistores de modo NPN a lo largo del artículo. Entonces, para el transistor PNP, tendrá la característica opuesta del NPN. Por ejemplo, en el modo de saturación de los transistores PNP, la corriente se mueve del emisor al colector.

Además, puede consultar la siguiente tabla para una mejor comprensión:

MODO NPN	RELACIONES DE VOLTAJE	MODO PNP
Reversa	VE> VB> VC	Activo
Corte	VE> VB < VC	Saturación
Saturación	VE B> VC	Corte
Activo	VE B < VC	Reversa

Cómo calcular la saturación de transistores

Es fácil calcular la saturación del transistor cuando hay una curva que puedes estudiar. Entonces, si su curva muestra que el nivel de voltaje está en 0 V mientras que la corriente es relativamente más alta, use la ley de Ohm.

De esa manera, podrá determinar la resistencia entre los pines (colector y emisor) del transistor de esta manera:

R_CE =V_CE 0 V

—— =—— =0 W

Yo_C I_C(Sábado)

¿Qué sucede si necesita determinar la corriente de colector de saturación aproximada para un transistor en un circuito? Puede obtenerlo suponiendo un valor de cortocircuito correspondiente en el CE (colector-emisor) del dispositivo. Luego póngalo en la fórmula anterior. Puedes poner V_CE como 0V y calcule para V_CE(Sat) .

Además, si el circuito tiene una configuración de polarización fija, puede solicitar un curso corto. En consecuencia, RC (voltaje a través) será igual a V_CC . Y puede expresar la condición como se muestra a continuación.

• Yo_C(Sábado) =V_CC/RC

¿Cómo saber si un transistor está saturado?

Operar un transistor en saturación no es fácil, pero es posible. Además, es crucial configurar su operación dentro de la región activa si desea operar su amplificador tipo transistor. Aquí hay métodos probados para conocer un transistor saturado:

1. Realizando una medición real

2. Simulación:un método mejor que el anterior

3. Computación:un método antiguo que es barato y sin limitaciones. Una de las formas en que puede usar este método es suponiendo que el circuito está saturado. Con eso, resuelva la ganancia máxima del curso. Luego, relacionarlo con el progreso actual mínimo del dispositivo.

Conclusión

En realidad, hay diferentes formas de identificar el transistor saturado. Después de todo, esa es la única forma en que un transistor funcionará como un interruptor para regular un voltaje de CC bajo.

Además, viene con cuatro modos de operación y las condiciones difieren para los transistores NPN y PNP. ¿Tiene preguntas o inquietudes acerca de los transistores saturados? No dude en ponerse en contacto con nosotros.