Por que Vbc está ausente nas equações bjt?

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Na polarização BJT, as tensões Vbe e Vce estão sempre presentes nos cálculos. A tensão Vbc está ausente de qualquer equação porque um dos coletores, bases e emissores está aterrado ou por qualquer outro motivo referente à teoria dos semicondutores? insira a descrição da imagem aqui

arac
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Por definição Vbc = Vce - Vbe, mas por que isso importa? Mesmo que nenhum dos terminais BJT tenha sido aterrado, o relacionamento entre Vbe e Ib e o relacionamento entre Ib e Ic é mais relevante para polarizar o transistor. Na configuração de emissor comum (emissor é terra de sinal para entrada e saída), a entrada é Ib ou Vbe e a saída é Ic ou Vce. A diferença de tensão Vbc pode ser calculada, mas não é muito interessante, porque não é uma entrada nem uma saída, apenas uma diferença de tensão irrelevante.
Marku
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Porque o Vbc não é (geralmente) muito interessante. (Exceto quando ele vai negativo, ou quando você está preocupado com Miller capacitância em aplicações de alta freqüência)
Brian Drummond
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IMHO devido à prevalência do circuito emissor comum.
Incnis MRSI

Respostas:

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Você está incorreto na sua afirmação intitulada. Mas posso adivinhar de onde vem.

A maioria das pessoas usa os conceitos mais simples necessários para realizar o trabalho. Eles estão preocupados com a voltagem direta,VBE, que é um pouco impactado pela corrente do coletor e muito impactado pela temperatura ... então isso é importante ... e VCE está imediatamente relacionado à saturação ou não do BJT e isso afeta questões muito básicas sobre a disponibilidade β, provável dissipação e temperatura de operação, que também são bastante importantes. Além disso, se você souberVBE e VCE então você sabe VBC. Você também pode se importar com isso. Por exemplo, o efeito Early ... Mas é de importância secundária.

Mas você está errado, de qualquer maneira. O primeiro modelo do transistor a ser aprendido é o modelo de Ebers-Moll. Seu modelo de nível 1 inclui três maneiras distintas de olhar para o BJT: transporte, injeção e pi híbrido. São visualizações equivalentes, mas possuem áreas diferentes nas quais são mais fáceis de aplicar.


Vejamos primeiro o modelo de injeção (abordando as correntes de diodos ): injeção

  • IF=IES[eqVBEkT1]
  • IR=ICS[eqVBCkT1]
  • IC=αFIFIR
  • IB=(1αF)IF+(1αR)IR
  • IE=IF+αRIR

Agora, a versão de transporte (endereçando-se às correntes coletadas ): transporte

  • ICC=IS[eqVBEkT1]
  • IEC=IS[eqVBCkT1]
  • IC=ICC+[1αR]IEC
  • IB=[1αF1]ICC+[1αR1]IEC
  • IE=[1αF]ICC+IEC

Finalmente, o híbrido não linearπ (legal, porque linearizá-lo no caso de sinal pequeno leva diretamente ao conhecido sistema híbrido linear de sinal pequenoπ modelo): híbrido-pi não linear

  • ICCβF=ISβF[eqVBEkT1]
  • IECβR=ISβR[eqVBCkT1]
  • ICT=ICCIEC,(generatorcurrent)
  • IC=(ICCIEC)IECβR
  • IB=ICCβF+IECβR
  • IE=ICCβF(ICCIEC)

Como você pode ver facilmente agora, VBCfiguras bastante proeminentes na modelagem BJT mais básica e de primeiro nível. E não para por aí. Está presente em EM1 (perspectiva CC), EM2 (CC mais precisa com 3 novos resistores de valor constante em cada derivação, modelagem de primeira ordem de armazenamento de carga para frequência e tempo), EM3 (modulação de largura de base - efeito precoce, variação do ganho de corrente direta) com corrente do coletor, outras melhorias de CC e CA, etc.), Gummel-Poon (mod de largura de base eβvs I, AC e variações com temperatura ambiente, etc), versões modificadas e até nos modelos mais recentes. Você ainda não foi exposto nem ao primeiro nível de modelagem de BJT. Isso é tudo. Isso porque para muitas (se não a maioria) necessidades, é possível simplificar ainda mais o modelo básico do BJT EM1, ignorar um pouco e continuar, tudo bem.


Divulgação completa: As três imagens mostradas acima foram tiradas diretamente do "Modeling The Bipolar Transistor", de Ian Getreau, originalmente escrito por volta de 1974 por Ian, então funcionário da Tektronix (que na época tinha um "STS" [sistemas de teste de semicondutores] recebi minha primeira cópia do livro em 1979, quando comecei como funcionário da Tektronix. Desde então, Ian garantiu os direitos da Tektronix (em 2009) e a republicou através do Lulu. Portanto, ainda está disponível hoje. [Eu nunca conheci Ian, nem recebo nada dele pelas vendas do livro ou por qualquer outro motivo. Mas ajudei-o a republicá-lo porque o livro é único e precisava estar disponível novamente.] Metade do livro é dedicada a várias técnicas que podemos usar para extrair, por meio de experimentos,

jonk
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Excelente resposta. Com certeza, há muita coisa acontecendo nos bastidores em praticamente tudo, além dos modelos mais simples e facilmente calculáveis ​​à mão.
user2943160
1
Na verdade, eu trabalhei com Ian Getreu (ele é local para mim) para publicar seu livro no BJT. É único - nada mais pode substituir uma cópia dele. Foi originalmente publicado (e distribuído gratuitamente) pela Tektronix, em 1976, quando a Tek tinha sua divisão STS (semiconductor test systems). O título é "Modelagem do transistor bipolar". Pessoalmente, acho que é um livro obrigatório e obrigatório. Isso realmente ajuda a entender as coisas. Após a teoria e os detalhes práticos, a segunda metade também abrange muitas, muitas maneiras de configurar e extrair detalhes de parâmetros de um BJT. Nada como isto.
jonk
Chique. Se eu fizesse muito mais coisas analógicas, eu definitivamente iria querer uma cópia. Especialmente se eu trabalhasse na parte da empresa de teste e medição que constrói sistemas STS. No entanto, estou (felizmente) no lado digital do desenvolvimento, que está em uma área de aplicação bastante diferente.
user2943160
Não é um livro popular! ;) E eu não acho que a maioria das pessoas realmente precise saber muito sobre um BJT para sobreviver na vida. Mas pelo menos lulu já está disponível. (Eu não tenho interesse financeiro no livro - Ian recebe tudo.) Isso foi unobtainium por algumas décadas antes. Obrigado pelo comentário gentil também.
jonk
Obviamente, você pode escrever Vbc em termos de Vbe e Vce ... Vbc normalmente é deixado de lado porque você só precisa de duas voltagens diferenciais para conhecer todas as três.
precisa saber é o seguinte