Ejemplo visual de transistor NPN

¿Es lo siguiente una comprensión correcta de un transistor NPN?

ingrese la descripción de la imagen aquíBásicamente, una fuente de voltaje positivo debe fluir a través de la base de un transistor NPN y salir a través del emisor, por lo que debe fluir (a través de la base) desde una fuente más positiva de la que sale (a través del emisor).

¿Es esta una comprensión correcta de lo que hace que un transistor se encienda? ¿Hay algo más que se le pueda agregar, como la cantidad de corriente/voltaje que se requiere para encender el transistor o si hay un voltaje/transistor mínimo que debe fluir desde la base hasta el colector para que funcione? 'continuar' fluyendo.

Tenga en cuenta que los transistores BJT son dispositivos controlados por corriente . La afirmación "la fuente de voltaje positivo debe fluir" no tiene sentido. Es corriente que "fluye", por la fuerza aplicada de voltaje, por así decirlo.
Arce... ¿estás realmente seguro? ¿Puedes probarlo o es solo una creencia? De hecho, ¡los BJT están controlados por voltaje! ¡Hay varias explicaciones y pruebas disponibles!
@LvW Bueno... el Ic=β*Ib todavía funciona en la mayoría de los casos, ¿no es así? además, mi comentario fue principalmente sobre "la fuente de voltaje debe fluir", lo cual estoy realmente seguro de que no tiene sentido.
@maple .... Debe distinguir estrictamente entre (a) reglas prácticas que se pueden aplicar y que "aún funcionarán en la mayoría de los casos" y (b) la pregunta teórica si el BJT es (hablado físicamente) controlado por voltaje o corriente. Y en su comentario habló sobre el transistor como un "dispositivo controlado por corriente", ¡y esto es simplemente incorrecto!
@LvW Sí, desde el punto de vista de la física del dispositivo semiconductor, el transistor está controlado por voltaje. Pero los ingenieros generalmente usan un nivel de abstracción más alto del transistor, donde es útil ver la corriente como el factor de control, ya que la corriente del colector es proporcional a la corriente base. Creo que estás siendo innecesariamente pedante.
@Elliot Alderson, ya sea que lo llame "pedante" o no, cuando una declaración es incorrecta, ¡soy tan libre de llamarla incorrecta! Soy ingeniero senior (y he trabajado durante 25 años como profesor) y he descubierto que, en particular para los ingenieros, es muy importante distinguir entre (a) fórmulas útiles y reglas empíricas y (b) leyes teóricas y principios Pero depende de usted estar en desacuerdo. Por otro lado, por supuesto, tiene razón cuando alguien solo sigue las recetas de los libros de cocina durante el diseño de las etapas de BJT...
@LvW ¿No sería más correcto decir que el transistor está controlado por los niveles de energía del semiconductor? Decir que está controlado por voltaje hace que sea difícil explicar cómo funcionan los fototransistores.
No, no lo creo. El BJT es un dispositivo con tres terminales. Cualquiera que quiera usar el BJT no debe conocer detalles sobre los niveles de energía internos o la física cuántica, pero es importante saber (en particular al inventar nuevos circuitos) qué tipos de señales entre los dos terminales de dirección (B y E) harán el trabajo de variar la corriente de salida: ¿Tensión o corriente? ¿Por qué deberíamos apegarnos al control de corriente (¡sin una sola prueba!) cuando al mismo tiempo hay varias indicaciones (pruebas) para el control de voltaje?
@LvW Oh, vamos, ¿vinculas un documento que escribiste como si fuera una confirmación independiente de lo que crees? Ahí acabas de construir y destruir tu muñeco de paja para confirmar tu creencia de que el voltaje causa la corriente. Bueno, esa creencia no se comparte universalmente. Aquí researchgate.net/post/… , por ejemplo, se argumenta que no se puede asumir una relación de causa-efecto entre V e I; consulte la respuesta de Simone Orcioni. En cuanto al control de carga BJT, el control de corriente o el control de voltaje son todos válidos.
@Sredni Vashtar, he vinculado el documento con la esperanza de recibir de usted algunos comentarios TÉCNICOS... ¿tiene algunos contraejemplos? ¿Algo malo con mi razonamiento? Todavía estoy esperando una prueba de control de corriente. Sé que lo siguiente no es una prueba real, sino una indicación severa para el control de voltaje: estoy seguro de que conoce los detalles del modelo Gummel Poon para el BJT. ¿Se dio cuenta de que el modelado de la corriente base es INDEPENDIENTE de la función del transistor principal (que usa Vbe, por supuesto)? Entonces, incluso en este modelo, la corriente base se trata como una especie de defecto no deseado.
@LvW En nuestros intercambios anteriores, sugerí DOS LIBROS. Aparentemente los descartó por no ser lo suficientemente técnicos y luego produjo una... ¿pieza de ficción? ¿Se basa esto vagamente en el Diálogo de Galileo? Me pregunto cuál sería su respuesta si su hombre de paja le preguntara: "Supongamos que materializo mágicamente una carga en la base, ¿cuál es la probabilidad de que una carga opuesta suministrada por el emisor lo neutralice, versus la probabilidad de que dicha carga sea recolectada por el emisor?" ¿coleccionista?". Dejé los letreros para permitir el razonamiento NPN o PNP (prefiero PNP cuando miro los principios).
@Sredni Vashtar, dos comentarios: (1) Todavía estoy esperando comentarios TÉCNICOS (¿algo malo?) en lugar de palabras polémicas; y (2) con respecto a la respuesta de Simone Orcioni (Researchgate), probablemente haya pasado por alto que habló sobre la presentación del parámetro s y "ondas incidentes y reflejadas (parámetro a, b) para describir nuestra resistencia". ¿De verdad crees que esto es aplicable en nuestro caso? Con respecto a su última oración: para mí, suena un poco impotente (lamento decirlo) afirmar que el control de carga o corriente o voltaje - "todos son válidos"
@LvW Ya respondí su 'pregunta principal' "¿De verdad cree que dos portadores cargados adicionales en la base pueden liberar 500 portadores adicionales que llegan al colector?" aquí: electronics.stackexchange.com/questions/470000/… pero sigue ignorando todo lo que no se ajusta a su vista basada. En cuanto a mi última oración anterior, son los límites de caracteres en los comentarios lo que hace que mis últimas oraciones sean tan cortas. Lo que quise decir es que no existe una forma de operación "VERDADERA" o "SAGRADA" para un BJT. Todos son igualmente válidos, cada uno tiene sus puntos fuertes y sus carencias...
@Sredni Vashtar, sintió que era necesario etiquetar mi punto de vista como "parcial" y como un "concepto erróneo"... Puedo vivir con eso. Pero, ¿sabe que su punto de vista contrasta profundamente con fuentes realmente confiables? Solo menciono: Berkeley, Stanford, MIT, Barrie Gilbert, Winfield Hill (AoE), Ian Getreu, Spice modeling... ¿Necesitas referencias?
@Sredni Vashtar, ¿tal vez podamos estar de acuerdo con lo siguiente? Físicamente hablando, el BJT es un dispositivo que tiene una corriente de salida Ic que está determinada por el voltaje base-emisor Vbe (varias pruebas, indicaciones, cálculos). Sin embargo, en algunos casos, y para fines de cálculo, somos libres de tratar el BJT como un dispositivo controlado por corriente.

Respuestas (1)

La imagen de la Figura 1 puede ayudar un poco.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Figura 1. Horowitz y Hill, El arte de la electrónica. "Transistor Man" observa la corriente en la base y ajusta la corriente en el colector para que sea un múltiplo de la corriente base.

Quizás sea útil (y necesario) agregar que la figura que se muestra es una ilustración de una explicación simplificada del principio del transistor. En un párrafo posterior del libro mencionado (Arte de la electrónica) se explica que el BJT es, de hecho, un dispositivo en el que la corriente del colector está determinada y controlada únicamente por el voltaje del emisor base. La corriente de base no es más que un subproducto no deseado que, sin embargo, no se puede evitar.
Te estaba esperando. :^) A pesar de mi nombre de usuario, la teoría de transistores no es mi punto fuerte.
Creo que tu teoría del transistor está bien. Es el modelo apropiado de un transistor para propósitos de ingeniería. Los argumentos sobre si el transistor está controlado por voltaje o por corriente pertenecen a la física.
@Elliot Alderson, no estoy de acuerdo: cada ingeniero electrónico que trabaje con transistores debe saber cómo funciona realmente el BJT. Este es el resultado de mi experiencia!! ¿Necesitas algunos ejemplos? Mira aquí: researchgate.net/publication/…
@LvW Sí, los ingenieros necesitan saber cómo funciona el transistor . Es decir, las relaciones entre voltaje y corriente en los distintos terminales y modos de operación. Creo que estaría de acuerdo en que la relación entre la corriente de base y el voltaje del emisor de base está bastante bien definida, por lo que decir que el transistor está controlado por la corriente o el voltaje es como discutir si la velocidad del automóvil está controlada por el pedal o el inyectores de combustible.
@Elliot Alderson, su "ejemplo" es un concepto erróneo. Te perdiste por completo el punto... lamento decirlo. ¿Realmente nunca ha notado la contradicción entre la afirmación (errónea) del control de corriente (¡no es nada más!) y varios circuitos que pueden explicarse solo con el control de voltaje? ¿Puede explicar el efecto de retroalimentación de voltaje de RE usando su explicación de control de corriente? Me sorprendería... pero tengo curiosidad... esperando su explicación.
@LvW ¿De qué manera mi ejemplo es un concepto erróneo? Ah, y puedo explicar cómo RE proporciona retroalimentación porque no ignoro la relación entre Vbe e Ib... pero no necesito imponer un uso estricto de la palabra controlado . De hecho, no tengo que usar la palabra controlado en absoluto. Si realmente comprende cómo funciona el BJT, no necesita confiar en tales generalizaciones. Tal vez tú enseñaste de esa manera, pero yo no.
@Eliot Alderson, ¿realmente ignora por completo (a) la ecuación de Shockley y (b) la transconductancia gm y (c) el tempco -2mV/K y (d) el fondo físico para el efecto EARLY y (e) el principio de funcionamiento de el espejo actual y (f) el principio del dominio de registro y (g) todas las publicaciones relevantes de Berkeley, Stanford, MIT... y (h) finalmente, la lógica física que le dice que una pequeña cantidad nunca puede directamente controlar una mayor cantidad del mismo tipo? Es realmente sorprendente.
@LvW también puede explicar esas cosas con el control actual, pero ignorará todo lo que no se ajuste a su visión sesgada, trasladando la carga a otras personas para refutar su concepto erróneo. Por ejemplo, el efecto Early se debe a la modulación del ancho de la base y será rápido al señalar que dicha modulación está relacionada con el voltaje aplicado, pero ¿cómo aumenta o disminuye la región de agotamiento si no es eliminando o agregando cargas? Además, noté que ya no mencionas a Barrie Gilbert después de que señalé esa página en la que se negó a darte una respuesta directa. es progreso
@Sredni Vashtar: (1) Cuando podemos explicar "esa cosa con control de corriente también", ¿dónde está? Sí, estoy esperando una refutación de mis ejemplos (que amablemente llamas "conceptos erróneos"). Y - con respecto a Barrie Gilbert: Ha usado las palabras "defecto" y "molestia" en conexiones con la corriente base.
@LvW su concepto erróneo no está en los ejemplos. Uso el control de voltaje cuando es más fácil usar el control de voltaje, el control de corriente cuando es más fácil usar el control de corriente y el control de carga cuando es más fácil usar el control de carga. Por supuesto, cuando está considerando la retroalimentación de voltaje, es más fácil usar el modelo de control de voltaje; de ​​lo contrario, tendría que saltar a través de los aros, pero eso no lo convierte en la forma "SAGRADA" y "ÚNICA" de describir un BJT (y ESO es su concepto erróneo). En cuanto a Gilbert, ya te he explicado que cuando trabajas con amplificadores translineales Ib es realmente una molestia.
@Sredni Vashtar, lo siento, pero te perdiste por completo (nuevamente) el punto. Creo que el principio de funcionamiento del BJT es independiente de si te gusta más una versión u otra... (cuando es más fácil... control de voltaje...). Por supuesto, un ingeniero puede usar las fórmulas de control de corriente para algunas aplicaciones... ¡Nunca lo he negado! ¡¡Pero esa no es la pregunta!! La pregunta es física, ¡e independiente del usuario! ¿No entiendes la diferencia? El BJT no sabe lo que pretende hacer. Es un dispositivo que sigue ciertas leyes, eso es todo. ¡Intenta ver la diferencia!
@LvW No me estoy perdiendo el punto: lo que estoy tratando de decirte es que una cosa es una relación entre variables y otra es una relación de causa-efecto. Usted elige arbitrariamente poner causalidad en una característica de diodo VI y llama a su vista la 'única' correcta. Como si un diodo pudiera desarrollar un voltaje sin tener una corriente a través de él. Lo que estoy diciendo es que su elección de asumir la causalidad es puramente arbitraria. Y es por eso que considero equivalentes los modelos de voltaje, corriente y carga. No porque conduzcan a un cálculo más simple, sino porque no hay uno "VERDADERO".
Chicos, ¿podemos todos mirar la pregunta en la parte superior de la página e intentar ayudar al OP? ¡Tengamos nuestras diatribas en otro lugar!
@tTransistor, OK, tienes razón, estoy de acuerdo. No tiene ningún sentido discutir a este nivel sin buenos argumentos técnicos, sino con palabras polémicas. (Ejemplo: "Como si un diodo pudiera desarrollar un voltaje sin una corriente a través de él"). Mi respuesta: un diodo no "desarrolla" un voltaje. Se desarrolla un voltaje en una batería o algo así... y como resultado se puede aplicar a un diodo con una corriente a través de él.
Ejemplo visual de transistor NPN
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v