Почему Vbc отсутствует в уравнениях BJT?

9

При смещении BJT напряжения Vbe и Vce всегда присутствуют в расчетах. Напряжение Vbc отсутствует в каком-либо уравнении, потому что один из коллектора, базы и эмиттера заземлен, или по какой-либо другой причине, касающейся теории полупроводников? введите описание изображения здесь

AraC
источник
По определению Vbc = Vce - Vbe, но почему это имеет значение? Даже если ни одна из клемм BJT не была заземлена, взаимосвязь между Vbe и Ib и взаимосвязь между Ib и Ic наиболее важны для смещения транзистора. В конфигурации с общим эмиттером (эмиттер является сигнальным заземлением как для входа, так и для выхода), вход является либо Ib, либо Vbe, а выход - Ic или Vce. Разность напряжений Vbc можно рассчитать, но она не очень интересна, поскольку она не является ни входом, ни выходом, а просто не имеет значения разности напряжений.
MarkU
2
Потому что VBC не (обычно) не очень интересно. (За исключением случаев, когда он становится отрицательным, или когда вы беспокоитесь о емкости Миллера в высокочастотных приложениях)
Брайан Драммонд
1
ИМХО из-за распространенности схемы с общим эмиттером.
Incnis Mrsi

Ответы:

22

Вы неверны в своем названном утверждении. Но я могу догадаться, откуда это.

Большинство людей используют самые простые концепции, необходимые для выполнения работы. Они обеспокоены прямым напряжением,ВВЕ, что несколько зависит от тока коллектора и очень сильно зависит от температуры ... так что это важно ... и ВСЕ непосредственно связано с тем, насыщен ли BJT или нет, и это влияет на очень основные вопросы о доступных β, вероятно, диссипация и температура эксплуатации, что тоже немаловажно. Кроме того, если вы знаетеВВЕ а также ВСЕ тогда ты знаешь ВВС, Вас это тоже может волновать. Например, Ранний эффект ... Но он имеет второстепенное значение.

Но вы все равно ошибаетесь. Первая модель транзистора, о которой нужно узнать, - это модель Эберса-Молла. Модель первого уровня включает в себя три различных взгляда на BJT: транспорт, инъекция и гибридный пи. Это эквивалентные виды, но они имеют разные области, где их легче применять.


Давайте сначала посмотрим на модель впрыска (обращаясь к диодным токам): впрыскивание

  • яFзнак равнояЕS[еQВВЕКT-1]
  • ярзнак равнояСS[еQВВСКT-1]
  • яСзнак равноαFяF-яр
  • яВзнак равно(1-αF)яF+(1-αр)яр
  • яЕзнак равно-яF+αряр

Теперь транспортная версия (обращаясь к собираемым токам): транспорт

  • яССзнак равнояS[еQВВЕКT-1]
  • яЕСзнак равнояS[еQВВСКT-1]
  • яСзнак равнояСС+[-1αр]яЕС
  • яВзнак равно[1αF-1]яСС+[1αр-1]яЕС
  • яЕзнак равно[-1αF]яСС+яЕС

Наконец, нелинейный гибрид-π (хорошо, потому что линеаризация в случае слабого сигнала приводит непосредственно к хорошо известному линейному гибридному сигналуπ модель): нелинейный гибрид-пи

  • яССβFзнак равнояSβF[еQВВЕКT-1]
  • яЕСβрзнак равнояSβр[еQВВСКT-1]
  • яСTзнак равнояСС-яЕС,(геNерaTорсUрреNT)
  • яСзнак равно(яСС-яЕС)-яЕСβр
  • яВзнак равнояССβF+яЕСβр
  • яЕзнак равно-яССβF-(яСС-яЕС)

Как вы можете легко увидеть сейчас, ВВСфигуры довольно заметно в самом базовом и первом уровне моделирования BJT. И это не останавливается там. Он присутствует в EM1 (перспектива постоянного тока), EM2 (более точный постоянный ток с 3 новыми постоянными резисторами в каждом выводе, моделирование заряда 1-го порядка для частоты и времени), EM3 (модуляция базовой полосы - ранний эффект, изменение коэффициента усиления прямого тока) с током коллектора, другими улучшениями постоянного и переменного тока, и т. д.), Gummel-Poon (мод основной полосы пропускания иβпротив I, AC и вариаций с температурой окружающей среды и т. д.), модифицированных версий и даже последних моделей. Вы просто еще не знакомы даже с первым уровнем моделирования BJT. Это все. Это связано с тем, что для многих (если не для большинства) нужд вы можете еще больше упростить базовую модель BJT EM1, совсем немного проигнорировать и все же обойтись, хорошо.


Полное раскрытие: три изображения, показанные выше, были взяты непосредственно из «Моделирования биполярного транзистора» Яна Гетро, ​​который был первоначально написан около 1974 года Яном, затем сотрудником Tektronix (который в то время имел «STS» [полупроводниковые тестовые системы]) отдел.) Мой первый экземпляр книги я получил в 1979 году, когда начал работать в Tektronix. С тех пор Ян получил права от Tektronix (в 2009 году) и переиздал его через Lulu. Так что это все еще доступно сегодня. [Я никогда не встречал Яна и не получал от него ничего за продажу книги или по любой другой причине. Но я помог ему переиздать его, потому что книга уникальна, и ее снова нужно было приобрести.] Половина его книги посвящена различным методам, которые можно использовать для извлечения в эксперименте,

Йонк
источник
2
Отличный ответ. Конечно, многое происходит за кулисами практически во всем, кроме простейших, легко вычисляемых вручную моделей.
user2943160
1
Я действительно работал с Яном Гетреу (он местный для меня), чтобы переиздать его книгу о BJT. Он уникален - ничто другое не может заменить его копию. Первоначально он был опубликован (и распространен бесплатно) компанией Tektronix в далеком 1976 году, когда у Tek было подразделение STS (полупроводниковые тестовые системы). Название - «Моделирование биполярного транзистора». Лично я считаю, что это обязательная книга для изучения. Это действительно помогает вам понять вещи. После теоретических и практических деталей, вторая половина охватывает множество способов настройки и извлечения деталей параметров из BJT. Ничего подобного.
Джон
Fancy. Если бы я делал намного больше аналоговых вещей, я бы определенно хотел получить копию. Особенно, если я работал в компании, занимающейся тестированием и измерениями, которая занимается созданием систем STS. Тем не менее, я (к счастью) нахожусь на цифровой стороне разработки, которая находится в довольно другой прикладной области.
user2943160
Это не популярная книга! ;) И я не думаю, что большинству людей действительно нужно знать так много о BJT, чтобы обойтись в жизни. Но, по крайней мере, сейчас у Лулу это есть. (У меня нет никакого финансового интереса к книге - Йен получает все.) Это было unobtainium в течение нескольких десятилетий назад. Спасибо за добрый комментарий тоже.
Джон
Конечно, вы можете просто написать Vbc в терминах Vbe и Vce ... Vbc обычно не учитывается, потому что вам нужны только два дифференциальных напряжения, чтобы знать все три.
jbord39