Pourquoi Vbc est-il absent des équations bjt?

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En polarisation BJT, les tensions Vbe et Vce sont toujours présentes dans les calculs. La tension Vbc est-elle absente de toute équation parce que l'un des collecteur, base et émetteur est mis à la terre ou pour toute autre raison concernant la théorie des semi-conducteurs? entrez la description de l'image ici

arac
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Par définition Vbc = Vce - Vbe, mais pourquoi est-ce important? Même si aucune des bornes BJT n'était mise à la terre, la relation entre Vbe et Ib et la relation entre Ib et Ic est la plus pertinente pour polariser le transistor. Dans une configuration à émetteur commun (l'émetteur est la masse du signal pour l'entrée et la sortie), l'entrée est soit Ib ou Vbe, et la sortie est Ic ou Vce. La différence de tension Vbc peut être calculée, mais n'est pas très intéressante car ce n'est ni une entrée ni une sortie, juste une différence de tension non pertinente.
MarkU
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Parce que Vbc n'est pas (généralement) très intéressant. (Sauf quand cela devient négatif, ou lorsque vous vous inquiétez de la capacité de Miller dans les applications haute fréquence)
Brian Drummond
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IMHO en raison de la prévalence du circuit à émetteur commun.
Incnis Mrsi

Réponses:

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Vous avez tort dans votre assertion intitulée. Mais je peux deviner d'où ça vient.

La plupart des gens utilisent les concepts les plus simples dont ils ont besoin pour faire le travail. Ils sont préoccupés par la tension directe,VBE, qui est quelque peu impacté par le courant du collecteur et très impacté par la température ... c'est donc important ... et VCE est immédiatement lié à la saturation ou non du BJT, ce qui a un impact sur des questions très β, dissipation probable et température de fonctionnement, qui sont également très importantes. D'ailleurs, si vous savezVBE et VCE alors tu sais VBC. Vous pourriez aussi vous en soucier. Par exemple, l'effet Early ... Mais c'est d'une importance secondaire.

Mais vous vous trompez de toute façon. Le premier modèle de transistor à connaître est le modèle Ebers-Moll. Son modèle de niveau 1 comprend trois façons distinctes de voir le BJT: le transport, l'injection et l'hybride-pi. Ce sont des vues équivalentes, mais elles ont différents domaines où elles sont plus faciles à appliquer.


Voyons d'abord le modèle d'injection (s'adressant aux courants de diode ): injection

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

Maintenant, la version transport (s'adressant aux courants collectés ): transport

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

Enfin, l'hybride non linéaireπ (sympa, car la linéariser dans le cas des petits signaux conduit directement à l'hybride linéaire à petits signaux bien connu-π modèle): hybride non linéaire-pi

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

Comme vous pouvez facilement le voir maintenant, VBCoccupe une place assez importante dans la modélisation BJT la plus élémentaire et de premier niveau. Et ça ne s'arrête pas là. Il est présent dans EM1 (perspective DC), EM2 (DC plus précis avec 3 nouvelles résistances à valeur constante dans chaque sonde, modélisation de premier ordre du stockage de charge pour la fréquence et le temps), EM3 (modulation de largeur de base - effet précoce, variation du gain de courant direct avec courant de collecteur, autres améliorations DC et AC, etc.), Gummel-Poon (mod de largeur de base etβvs I, AC et variations avec les températures ambiantes, etc.), des versions modifiées de ceux-ci, et même dans les derniers modèles. Vous n'avez tout simplement pas encore été exposé au premier niveau de modélisation BJT. C'est tout. En effet, pour de nombreux besoins (sinon la plupart), vous pouvez simplifier encore plus le modèle de base BJT EM1 et ignorer un peu et vous débrouiller, d'accord.


Divulgation complète: Les trois images ci-dessus ont été prises directement à partir de "Modélisation du transistor bipolaire" d'Ian Getreau, qui a été écrit à l'origine vers 1974 par Ian, alors employé chez Tektronix (qui avait à l'époque un "STS" [systèmes de test de semi-conducteurs] Division.) J'ai reçu mon premier exemplaire du livre en 1979, lorsque j'ai commencé comme employé chez Tektronix. Ian a depuis obtenu les droits de Tektronix (en 2009) et l'a republié via Lulu. Il est donc toujours disponible aujourd'hui. [Je n'ai jamais rencontré Ian et je ne reçois rien de lui pour la vente du livre ou pour toute autre raison. Mais je l'ai aidé à le faire republier car le livre est unique et devait redevenir disponible.] La moitié de son livre est consacrée à diverses techniques que l'on peut utiliser pour extraire, par l'expérience,

jonk
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Excellente réponse. Il se passe certainement beaucoup de choses dans les coulisses dans à peu près tout, au-delà des modèles les plus simples et faciles à calculer à la main.
user2943160
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J'ai en fait travaillé avec Ian Getreu (il est local pour moi) pour faire republier son livre sur le BJT. C'est unique - rien d'autre ne peut remplacer le fait d'en avoir une copie. Il a été initialement publié (et distribué gratuitement) par Tektronix, en 1976, lorsque Tek avait sa division STS (systèmes de test des semi-conducteurs). Le titre est «Modélisation du transistor bipolaire». Personnellement, je pense que c'est un livre indispensable. Cela vous aide vraiment à comprendre les choses. Après la théorie et les détails pratiques, la seconde moitié couvre également de nombreuses façons de configurer et d'extraire les détails des paramètres d'un BJT. Rien de tel.
jonk
Fantaisie. Si je faisais beaucoup plus de trucs analogiques, je voudrais vraiment une copie. Surtout si j'ai travaillé dans la partie de l'entreprise de test et de mesure qui construit des systèmes STS. Cependant, je suis (heureusement) du côté numérique du développement qui se situe dans un domaine d'application plutôt différent.
user2943160
Ce n'est pas un livre populaire! ;) Et je ne pense pas que la plupart des gens aient vraiment besoin d'en savoir beaucoup sur un BJT pour s'en sortir dans la vie. Mais au moins lulu l'a maintenant. (Je n'ai aucun intérêt financier dans le livre - Ian obtient tout.) C'était du nonobtainium pendant quelques décennies auparavant. Merci aussi pour le gentil commentaire.
jonk
Bien sûr, vous pouvez simplement écrire Vbc en termes de Vbe et Vce ... Vbc est généralement omis car vous n'avez besoin que de deux tensions différentielles pour connaître les trois.
jbord39