Comment fonctionnent les transistors BJT dans un état saturé?

Voici ce que je sais des BJT NPN (Transistors de jonction bipolaires):

• Le courant de base-émetteur est multiplié par le temps HFE au niveau du collecteur-émetteur, de sorte que Ice = Ibe * HFE
• Vbeest la tension entre la base-émetteur et, comme toute diode, se situe généralement autour de 0,65V. VecMais je ne m'en souviens pas .
• S'il Vbeest inférieur au seuil minimum, le transistor est alors ouvert et aucun courant ne passe par aucun de ses contacts. (d'accord, peut-être quelques µA de courant de fuite, mais ce n'est pas pertinent)

Mais j'ai encore quelques questions:

• Comment fonctionne le transistor lorsqu'il est saturé ?
• Est-il possible d'avoir le transistor en état ouvert, dans une condition autre que d'avoir Vbeun seuil inférieur au seuil?

De plus, n'hésitez pas à signaler (dans les réponses) les erreurs que j'ai faites dans cette question.

Question connexe:

• Je me fiche du fonctionnement d'un transistor, comment puis-je le faire fonctionner?

La saturation signifie simplement qu'une augmentation du courant de base n'entraîne pas (ou très peu) d'augmentation du courant de collecteur.

La saturation se produit lorsque les jonctions BE et CB sont polarisées en direct, c'est l'état "On" de faible résistance de l'appareil. Les propriétés du transistor dans tous les modes, y compris la saturation, peuvent être prédites à partir du modèle Ebers-Moll.

$I_{CE}$$I_{BE} \times h_{FE}$$I_{CE} \lt I_{BE} \times h_{FE}$$I_{BE} \gt I_{CE} \mathbin{/} h_{FE}$

Étant donné que le collecteur d'un NPN agira comme un puits de courant et qu'en saturation le circuit externe ne lui donne pas autant de courant qu'il pourrait passer, la tension du collecteur ira aussi bas que possible. Un transistor saturé a généralement environ 200 mV CE, mais cela peut également varier considérablement en fonction de la conception du transistor et du courant.

Un artefact de saturation est que le transistor sera lent à s'éteindre. Il y a des frais supplémentaires "inutilisés" dans la base qui prennent un peu de temps à s'écouler. Ce n'est pas très scientifique et ne décrit que grossièrement la physique des semi-conducteurs, mais c'est un modèle suffisamment bon pour garder à l'esprit une explication de premier ordre.

Une chose intéressante est que le collecteur d'un transistor saturé est en fait inférieur à la tension de base. Ceci est utilisé de manière avantageuse dans la logique Schottky. Une diode Schottky est intégrée dans le transistor de la base au collecteur. Lorsque le collecteur devient bas lorsqu'il est presque en saturation, il vole le courant de base qui maintient le transistor juste au bord de la saturation. La tension à l'état passant sera un peu plus élevée car le transistor n'est pas entièrement saturé. L'avantage est qu'il rend la transition bloquée plus rapide puisque le transistor est dans la région "linéaire" plutôt qu'en saturation.

1. $h_{FE}$$V_{CE}$$V_{CEsat}$$0.2\mathrm V$$I_C$$I_B h_{FE}$$V_{CE}$$V_{CEsat}$

2. Pourquoi vous souciez-vous d'avoir votre BJT en état ouvert s'il n'y a pas de courant qui le traverse? C'est comme ouvrir le robinet sans eau dans le tuyau: D

La résistance de l'émetteur connectée signifie que le transistor ira à saturation, mais la résistance de base et la résistance du collecteur resteront les mêmes.