Explicación cualitativa de la característica de salida del transistor (BJT) utilizando la capa de agotamiento entre el colector y la base

Desde mi entendimiento,

La capa de difusión en una unión pn es un equilibrio de dos fuerzas opuestas en los portadores de carga debido a 2 fuerzas: gradiente de concentración y campo eléctrico causado por polarización y, a su vez, por difusión causada por concentración. En estado estacionario (con o sin sesgo), las fuerzas están perfectamente equilibradas en un equilibrio alcanzado (que es dinámico y cambia con el sesgo). Ahora que todas las fuerzas están equilibradas, todo lo que causa este efecto de resistencia dinámica es el cambio en el tamaño de la capa de agotamiento, por lo tanto, la resistencia, no estas fuerzas, ya que han sido equilibradas ahora .

Con suerte, esa es la imagen correcta de eso. Estoy tratando de ver cómo cambia la capa de agotamiento entre Collector y Base con v i en la base (conexión del emisor común). Puedo ver que el agotamiento posterior de EB se decide únicamente por la polarización de 0 a v i . Lo que no puedo explicar es cómo afecta esto al agotamiento posterior antes de Cristo.

Lo que estoy tratando de hacer es obtener más o menos lo que sucede con la resistencia ( V I en vez de d V d I ) entre la base y el colector, use I mi I C y la ley de ohm para obtener el gráfico entre v i y v o = v C

Omita si es necesario: busqué, todas las explicaciones tienen una "Actual simplemente acelera en el Colector" que claramente obtengo de I mi I C pero no entienda cómo eso conduce a alguna relación entre la corriente de base y la corriente de colector obtenida o las características de salida. Encontré este libro en un archivo de Internet de Millman & Halkias, leí el capítulo 5 donde llega a las características de salida, aún no lo obtuve. Lea otras preguntas relacionadas como ¿ Por qué Ib es proporcional a Ic en un transistor bipolar? , todavía no obtiene una imagen cualitativa que no sea la explicación "La corriente es atraída por las Fuerzas" o "se mete en la Física de Semiconductores y Matemáticas complejas". La explicación anterior no me atrae porque las fuerzas ahora están equilibradas, ¿verdad? ¿No es la resistencia por la capa de agotamiento la que causa esto y no las fuerzas? Entonces, ¿qué sucede con esta capa de agotamiento?

O más apropiadamente,

La pregunta : ¿Alguien puede dar una explicación cualitativa de las características de salida de un BJT usando capas de agotamiento en lugar de la normal "La corriente es atraída por las fuerzas"?

Gracias

Una cosa es la relación (idealmente exactamente proporcional) Ic vs Ib, y otra es el efecto Early (que es una afirmación de cómo Ic depende de Vce para una Ib fija incluso en la zona lineal donde un transistor ideal daría una Ic fija .) ¿Tiene problemas con ambos?
@SredniVashtar, sí, ambos. Pero en realidad solo estoy buscando una comprensión de lo que sucede con la capa de agotamiento para poder seguir estudiando a partir de esa pista. Me dijeron en electronics.stackexchange.com/questions/541740/… que no puedo tomarlo como 2 diodos y obtener I C contra v o v i
¿Quizás ver la acción del transistor en términos de probabilidades podría ayudarlo? Cuando inyecta portadores en el emisor, la probabilidad de ser arrastrado y recogido por el colector es alfa. Esto deja una pequeña fracción de portadores que terminan en la base. Cuanto mayor sea la base, mayor será la probabilidad de perder portadores en su interior. Cuanto más corta sea la base, mayor será Ic para un Ie dado. Cambiar el ancho de la capa de agotamiento puede modular el ancho de la base. ¿Esto ayuda?

Respuestas (1)

Debido a las altas relaciones de dopaje desde la base hasta el emisor/colector, existen 2 curvas exponenciales a la misma temperatura cuya relación da la relación lineal de hFE debido a la flexión de la banda de conducción.

Sin embargo, hFE aumenta >50 % a partir de corrientes muy bajas y luego disminuye típ. más allá de la corriente de rango medio.

Luego, en la saturación, hFE disminuye a un hFE útil = 10 % del hFE máximo cuando CB cambia de un sumidero de corriente de fuga bajo a un diodo conductor en Vce = Vce (sat) a menudo clasificado en 10, 20 y/o 50 si hFE> 500 .

La fuga de conducción CE puede estar en un rango de 100k a >1M para los tipos comunes y luego en la saturación, el tamaño del chip nominal en Watts está inversamente relacionado con el diodo. entonces. Algunos tan bajos como 10 mOhm, mientras que PN2222 es de 4 ohmios en Vce (sat) para una clasificación de 1/4 W.

Algunos detalles de física .