¿Por qué un transistor C4467 se apaga lentamente cuando la corriente del colector-emisor es baja?

Estás sobresaturando el transistor. En este contexto, saturación significa$V_{BE}>V_{CE}$. Si imagina su transistor NPN como dos diodos uno al lado del otro, como muestra la imagen a continuación, puede ver que si maneja su base lo suficientemente fuerte,$V_{CE}$caerá a un voltaje muy bajo (por ejemplo, 0,1 V). Dado que estamos impulsando nuestra base muy duro,$V_{BE}$podría ser alrededor de 0.75V. Eso nos da un$V_{BC}$de 0.65 V, y ese diodo comenzará a conducir.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El problema con la saturación de este diodo es que sufrirá una recuperación inversa. No dejará de conducir hasta que se extraigan todas las cargas del diodo, que alimenta el voltaje base a través del colector.

Las formas de onda que proporcionó proporcionan una buena evidencia de que este es el caso. Considere que su corriente base es de alrededor de 50 mA (usando esto en lugar de los 43 mA reales porque hay curvas en la hoja de datos para 50 mA). Con una carga de aproximadamente 2 A, tendrá una$V_{CE}$de alrededor de 0.18 V. Su segunda prueba usando una resistencia de 10kΩ tendría una$V_{CE}$cerca de 0 V. Debido a eso, fluye más corriente desde la base al emisor a través del diodo base-colector con la carga más ligera. Sin embargo, ambos casos están sobresaturados ya que ambos tienen una pequeña muesca en la forma de onda de voltaje inmediatamente después de que comienza el apagado.

Otro factor es que con la resistencia de 6 Ω, puede salir más rápido del modo de recuperación inversa del diodo emisor de base porque puede deshacerse de los portadores adicionales más rápido. Esta es probablemente la razón principal de las diferencias de tiempo de apagado.

En última instancia, esto será difícil de abordar desde el lado de la unidad base, ya que necesita esa resistencia base. Una posible solución es colocar un diodo en paralelo con la resistencia base para proporcionar una mejor conducción durante el apagado. Este era un problema común en la lógica TTL antigua, y se colocaron diodos Schottky en el circuito para evitar la saturación (y acelerar la lógica). Esto apareció en los llamados transistores Schottky que implementaron una abrazadera Baker . Es importante usar diodos Schottky para este propósito, ya que tienen un voltaje directo mucho más bajo que las estructuras de diodos internos (0,25 V para Schottky en comparación con 0,6 V para un diodo de silicio estándar). De lo contrario, tendrá dos diodos saturados luchando contra su señal base.

^{simular este circuito}

Su selección de R2 no es óptima, normalmente usaría una resistencia de 1k a 4.7k. La capacitancia en el transistor probablemente explica el retraso al usar la resistencia de 10k. Supuse que estaba buscando algún otro valor entre 6 ohmios y 10k. Si lee la segunda parte de la pregunta, estaba usando una resistencia de colector de 10k ohm que era demasiado alta. "http" ://ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter5/ch5_6.htm" 5: Transistores de unión bipolar Cuando se saturan, siempre que una carga significativa aún esté almacenada en la región base, la corriente del colector seguirá existiendo. Solo después de eliminar este exceso de carga, se descargará el capacitor de unión base-emisor y se apagará el BJT. La eliminación del exceso de carga puede llevar un tiempo de retraso significativo Nuevamente podemos calcular la evolución temporal del exceso de carga y calcular la corriente del colector a partir de ella. Para ordenar primero el tiempo de retardo