Una pregunta relacionada con un transistor NPN que tiene un sesgo de CC

La ecuación KVL$-10 + 7\,[\text k\Omega]\cdot1\,[\text{mA}] + V_{CE}$desprecia la caída de voltaje en la fuente de corriente I1, y ese bucle no se puede resolver fácilmente solo con KVL, porque no tenemos una ecuación que nos diga el voltaje en una fuente de corriente.

En cambio, sabes que$\beta = 100$entonces la corriente base es$I_B = 10\,[\mu\text{A}]$. En su lugar, puede resolver KVL alrededor de este bucle:

Nosotros podemos obtener$-10\,[\mu\text{A}]\cdot60\,[\text k\Omega] - V_{BE} + V_{CE} + 7\,[\text k\Omega]\cdot1.01\,[\text{mA}] - 10 = 0$. Cuando resolvemos, obtenemos alrededor de 4,3 V para Vce, lo que concuerda con LT Spice.

Más detalladamente, lo anterior es equivalente a aplicar la misma lógica paso a paso:

• La base está a -600 mV debido a una caída de voltaje de$R_B\cdot I_B$.
• El emisor está a -1.3 V porque es uno$V_{BE}$caer por debajo de la base.
• La corriente del colector es$1\,[\text{mA}] \cdot (1 + \beta)$por lo que la caída de voltaje a través$R_C$es 7,07 V.
• Esto hace que el voltaje del colector sea de 2,93 V.
• Si el emisor está a -1,3 V y el colector a 2,93 V,$V_{CE}$es 4,23 V.
• El error entre este resultado y LT Spice probablemente surge porque asumimos un valor fijo para$V_{BE}$.

Editar para abordar el comentario:

Para obtener un Vbe, necesita conocer un parámetro de transistor llamado Corriente de saturación ($I_S$) y luego resuelve la ecuación$I_E = I_S( e^{\frac{V_{BE}}{V_T}} - 1)$.$V_T$es proporcional a la temperatura y es de aproximadamente 26 mV a temperatura ambiente.

Desafortunadamente, este comportamiento es muy sensible a las variaciones de temperatura y fabricación, por lo que es difícil obtener siempre valores exactos para Vbe. 0,6 o 0,7 es una buena estimación para empezar. Descubrirá que muchos circuitos usan técnicas como la degeneración y la retroalimentación para hacerlos menos sensibles a estos efectos, de modo que la corriente de saturación exacta o la corriente de colector no es tan importante para hacerlo exactamente bien. Además, hay muchos circuitos que tienen dos transistores en los que no nos importa el valor real de Vbe, solo que es el mismo para ambos. En ese caso existen técnicas de fabricación que ayudan a asegurar este emparejamiento.