disminución de la corriente base en el transistor npn saturado

Me gustaría saber si disminuir la corriente en la base de un transistor saturado (como en la foto adjunta) hará que aumente la ganancia del transistor y, por lo tanto, mantener la corriente del colector.

Por ejemplo: en el transistor NPN saturado de la imagen, la ganancia es x10. Así que Ib=2mA,Ic=20mA y Vce=0.2V.

Digamos que la ganancia del transistor en estado activo es x100.

Si disminuyo la corriente Ib, ¿aumentará la ganancia del transistor y mantendrá la misma corriente Ic (20 mA)?

Además, ¿se puede disminuir Ib cada vez más manteniendo Ic (20 mA) hasta que alcance su ganancia máxima (x100)?

Si, por ejemplo, Ib disminuirá a 1mA y el resultado de Ic caerá a 10mA, la caída de voltaje en el transistor (Vce) debería ser de 3.6V(9V-2V-(340ΩX0.01A).

Entonces, ¿no se aumenta la ganancia del transistor en X20 y hace que 1mA vuelva a ser 20mA, manteniendo ese comportamiento (mantiene el mismo Ic, mientras que Ib disminuye gradualmente) hasta que alcanza su máxima ganancia posible?

Gracias de antemano.

¡ACTUALIZAR! ingrese la descripción de la imagen aquíQuise decir que cuando encuentro el punto de trabajo del transistor cruzando la línea Vce y el Ic (punto rojo) en el área activa, puedo encontrar la corriente Ib en el gráfico (150uA) y también calcular con esto el Hfe en este punto (16mA/0.150mA), pero cuando encuentro el punto de trabajo del transistor cruzando la línea Vce y el Ic (punto azul) en el área saturada (el área a la derecha de la línea común de diagnóstico/las flechas marrones) el gráfico no me puede decir nada sobre la corriente Ib o su Hfe como en el otro caso, ¿verdad? parece que solo me muestra que está en estado de saturación sin ningún valor que pueda determinar por el gráfico en ese punto. ¿Tengo razón?.

Así no es cómo funciona. Vce aumentará, lo que inevitablemente significa una reducción de Ic. Sin embargo, esa reducción de Ic será pequeña, ya que el aumento de hFE (a medida que aumenta Vce) compensa la mayor parte (pero no toda) la reducción de Ib. Entonces, por ejemplo, puede encontrar que Ib = 1 mA (no 2 mA) se corresponde con Ic = 18 (no 20) mA y hFE = 18, no 10.
La ganancia solo se reduce porque el voltaje colector-emisor es pequeño en el transistor saturado. A medida que reduce la corriente base, VCE aumentará ligeramente. Una vez que llegue a la ganancia máxima, VCE aumentará rápidamente con la disminución de Ib (de hecho, a una tasa de 340 * HFE * delta Ib).
Entonces, Ic se reducirá de todos modos, mientras que Ib disminuirá. Pero como Ib disminuirá gradualmente, hFE (punto de inicio hFEX10) aumentará gradualmente (aumentando Vce) de manera que Ic no disminuirá a la mitad, a 10 mA cuando Ib disminuya a la mitad a 1 mA (hFEX10), pero mantendrá una corriente más alta, gracias al aumento de hFE, ". Ic será 18 mA en lugar de 20 mA ..." Y este comportamiento continuará hasta que alcance el máximo. ganancia. ¿Tengo razón? ¿Y cuál será la relación entre Ic e Ib después de que la ganancia llegue a su máximo? Además del hecho de que Vce aumentará rápidamente con la disminución de Ib.
La mayoría de los transistores tienen hojas de datos que mostrarán cómo varía la ganancia en diferentes valores de Vce.
Cuando usa el transistor como un interruptor saturado, es una buena práctica mantener una beta baja manteniendo una corriente de base alta. Beta de 10 es bueno. Beta de 20 también podría estar bien, dependiendo. Esta beta a menudo se denomina "beta forzada" porque en realidad no es una característica intrínseca del transistor. Lo está obligando a operar a una beta baja enviando una gran corriente a través de la base. La beta forzada baja asegura que su Vce será muy bajo y que las variaciones normales de producción en beta del transistor no tendrán mucho efecto.
Estoy familiarizado con los diferentes valores en la hoja de datos y esa beta baja asegura que el transistor permanezca saturado (esta es la razón por la que describí mi circuito en la foto con esos valores mientras que también podría elegir X2 Ib (4mA), pero no es mi pregunta. ¿Puede decirme si entendí bien mi último comentario? ¿Y cuál será la relación entre Ic e Ib después de que la ganancia llegue a su máximo? (En general, según mi foto, no necesita valores de ficha técnica específicos).

Respuestas (1)

Si disminuyo la corriente Ib, ¿surgirá la ganancia del transistor y mantendrá la misma corriente Ic (20 mA)?

No, no lo hará: -

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Lo anterior muestra la relación entre Ic y Vce para varias corrientes de base. Cada gráfico está separado, no se superponen. Si reduce la corriente base, la corriente del colector también se reduce.

Algunas imágenes de Google lo muestran incorrectamente aquí: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

El error aquí es que todas las curvas individuales se ven como fusionadas y, por supuesto, esa parte fusionada del gráfico podría implicar que si redujera la corriente base, la corriente del colector permanecería constante.

¡Esto sería incorrecto!

En cada punto del gráfico que está a la derecha de la línea diagonal común, puedo encontrar el Ib en el punto en que Vce e Ic se encuentran y calcular la Hfe del transistor, mientras divido: Ic/Ib del punto de encuentro en el gráfico. Pero cuando el punto de encuentro en el gráfico está a la izquierda de la línea diagonal común (lo que significa que Ic/Ib ya no es válido en esta área/saturación) ¿puedo encontrar algún valor en esa área? ¿Hace algún cálculo de esa área? ¿O simplemente muestra la condición de saturación, mientras que no puedo usar esa área como el área de la izquierda (la activa)?
No estoy entendiendo tu pregunta.
Actualizo mi pregunta principal anterior con adiciones a su gráfico para aclarar mi pregunta en mi último comentario.
Ok @xchcui: las flechas naranjas son un área prohibida. ¿Es esto lo que estabas preguntando?
Sí. Pero, ¿cómo puedo determinar el valor entre esos límites? Por un lado, puedo determinar la ganancia mínima para el transistor saturado de la hoja de datos (X20) incluido el valor de Ic e Ib. Por otro lado, puedo determinar por el gráfico ( línea de carga) la Ib y el valor de ganancia en el lado activo hasta llegar al borde de la línea activa (en el gráfico está la línea cruzada de Vce-1.3V e Ib-21mA) donde la Hfe es aproximadamente X84. Pero, ¿cómo ¿Puedo determinar la ganancia entre esos dos valores? ¿Entre Vce-1.3V a Vce-0.1V? No se muestra en la hoja de datos.
No puede determinar ningún valor en las áreas de flecha naranja porque el transistor no puede operar en esas áreas sin una corriente de base masiva. No estoy seguro de entender completamente cuál es su pregunta. ¿Quizás hacer una nueva pregunta?
disminución de la corriente base en el transistor npn saturado
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