Внутренние токи транзистора в режиме насыщения

[EUgeneUS]

Munin в сообщении #1439893 писал(а):

В этом случае они оказались по соседству

Они (эти три буквы) оказались не просто по соседству, а в первой строке стартового сообщения. Этого достаточно, чтобы
А) все поняли, что тема про биполярные транзисторы.
Б) было понятно, что КМОП структуры к вопросу ТС не имеют отношения.

-- 15.02.2020, 14:18 --

Munin в сообщении #1439893 писал(а):

Это общепринятые названия этих типовых схем. А сокращения - извините, "общепринятые" только локально.

В литературе по электронике это общепринятые сокращения для общепринятых низваний. И слова "козырять сокращениями", имхо, неуместны.

-- 15.02.2020, 14:19 --

Munin в сообщении #1439814 писал(а):

И для твердотельных диодов говорят не про катод и анод, а про $p$ и $n$-область.

Да ладно. Припаяйте провод к $p$ или $n$ области. А к "аноду" или "катоду" - запросто.

[Atom001]

Munin в сообщении #1439868 писал(а):

Что вы такое говорите? Где вы набрались таких слов и понятий? Что такое "транзисторный ключ"? Вы хоть понимаете, что под этими словами может пониматься десятки разных схем?

(хоть я и не профессионал) в профессиональной среде электронщиков. Транзисторным ключом (или просто ключом, если из контекста ясно) называется простейшая схема: биполярный транзистор и пара резисторов (в базовую и коллекторную цепи). Всё разнообразие схем транзисторных ключей - лишь базовая схема с вариабельной обвеской.
Я не знаю, как это называют в физике, но подобная терминология в инженерном деле общепонятна.

Munin в сообщении #1439868 писал(а):

Это какое-то противоречие. Только понимая его как полупроводниковую структуру, можно его понять как трёхполюсник.

Совсем нет, если знаешь схемы замещения транзистора в различных режимах, различных схемах включения, различных частотах и т.д. Вся полупроводниковая структура заменяется резисторами, конденсаторами и источниками тока, с которыми успешно позволяет разбираться курс теоретической электротехники. И нет необходимости даже знать о наличии внутри транзистора полупроводникового кристалла.

Munin в сообщении #1439868 писал(а):

Если вы знакомы с полупроводниковым диодом, то вот для вас уже всё и ясно.

Я особо привык к схеме с общим эмиттером (в которой один источник ЭДС подключается к базе и эмиттеру, а второй - к коллектору и эмиттеру), где в режиме насыщения токи эмиттера и коллектора сонаправлены. По наитию же стал требовать от рассматриваемой выше схемы с общей базой того же. А это приводило к смущению от того, что мои ожидания противоречат процессам, происходящим в p-n-p структуре.

Munin в сообщении #1439893 писал(а):

Вот поэтому я и говорю, что нечего неопределёнными терминами размахивать, и ожидать, что тебя все поймут.

Кстати, это довольно верно. Когда всегда варишься в одной кухне, а потом выходишь для общения в другую, то глупо ожидать что твой "жаргон" будет понятен всем остальным.

[EUgeneUS]

Munin в сообщении #1439893 писал(а):

Што-о-о????? Каким боком это ключ?

Ключ - это вот это, по крайней мере в КМОП цифровых схемах

А) любым боком.
Б) Вы так и не привели ниодной схемы ключа на биполярном транзисторе.

[Atom001]

Dmitriy40 в сообщении #1439894 писал(а):

Вам же, раз переходите от инженерных дисциплин в теорию, стоит таки пользоваться терминологией теорий, а не инженеров

Согласен.

[Munin]

Dmitriy40 в сообщении #1439894 писал(а):

Вовсе нет, для инженерных целей (практического применения) вполне достаточно внешних характеристик транзистора

Я не против, только не называйте это "пониманием" :-) Это зазубренное знание.

Ну и раз уж ТС пошёл глубже, это уже не должно его устраивать.

Dmitriy40 в сообщении #1439894 писал(а):

Для биполярных транзисторов (а pnp явно на это указывает) термины (и "ключ" тоже) вполне понятные, хватит уже придираться.

Может, и понятные (хотя "ключ" я не понял), но уж не настолько общепринятые, чтобы ими так швыряться.

-- 15.02.2020 14:38:13 --

Atom001 в сообщении #1439899 писал(а):

в профессиональной среде электронщиков.

Та-а-ак. Следующий вопрос: где вы нашли профессиональную среду электронщиков? :-)
Потому что сегодня, пожалуй, профессионалы занимаются или цифровыми схемами на КМОП, или цифроаналоговыми на BiCMOS. В общем, профессионалы от КМОП-мира не изолированы. А вот этими аналоговыми биполярными кунштюками по отдельности занимаются или радиолюбители (непрофессиональные, потому что профессиональные тоже не изолированы), или преподаватели, не желающие ничего видеть за границами своего предмета.

Atom001 в сообщении #1439899 писал(а):

если знаешь схемы замещения транзистора в различных режимах

О! А откуда эти схемы замещения растут, вы пока не в курсе? Тогда да, вот ровно это и надо изучать.

Atom001 в сообщении #1439899 писал(а):

Когда всегда варишься в одной кухне, а потом выходишь для общения в другую, то глупо ожидать что твой "жаргон" будет понятен всем остальным.

Я рад, что вы меня поняли. Осталось, чтобы угомонились те, кто рьяно встали на вашу защиту :-)

[EUgeneUS]

Munin в сообщении #1439904 писал(а):

Потому что сегодня, пожалуй, профессионалы занимаются или цифровыми схемами на КМОП, или цифроаналоговыми на BiCMOS. В общем, профессионалы от КМОП-мира не изолированы. А вот этими аналоговыми биполярными кунштюками по отдельности занимаются или радиолюбители (непрофессиональные, потому что профессиональные тоже не изолированы), или преподаватели, не желающие ничего видеть за границами своего предмета.

А все профессиональные физики работают исключительно на LHC и LIGO.

[Dmitriy40]

Munin в сообщении #1439904 писал(а):

Может, и понятные (хотя "ключ" я не понял), но уж не настолько общепринятые, чтобы ими так швыряться.

В научной среде нет, в инженерной — вполне да. А "ключ" — просто жаргон, вместо "поставить транзистор в режиме насыщения в схеме включения с общим эмиттером" говорят просто "поставить (биполярный) ключ", биполярный опускают если из контекста ясно.

(Понимание)

Munin в сообщении #1439904 писал(а):

только не называйте это "пониманием" Это зазубренное знание.

Нет, это именно понимание, на уровне "чёрного ящика", без детализации внутренней структуры и процессов. Очень для многих случаев более чем достаточно. Когда же недостаточно — лезут глубже, на следующий уровень понимания. Но этот процесс углубления как известно имеет предел — СМ (Стандартная Модель) известно что не полна и соответственно полного понимания не достичь в принципе (пока что). Потому ограничиться лишь необходимым уровнем понимания вполне правильно. Ваша же претензия эквивалента претензии к повару что он готовит (химия) без знания СМ (какой там заряд и масса электрона и почему именно такие и как они влияют на химические реакции).
Есть понимание как работает транзистор (как трёхполюсник) и есть понимание почему он так работает (не всегда нужное) и ещё глубже почему он вообще работает. Каждому хватает разного уровня понимания и не надо со своей колокольни принижать верхние из них.

EUgeneUS в сообщении #1439905 писал(а):

А все профессиональные физики работают исключительно на LHC и LIGO.

Даже их не хватит, у них и СМ не полна, и посчитать даже один сложный атом (кажется сложнее гелия? если не водорода вообще) из первых принципов не могут. А в транзисторе их квадриллионы.

(Применение)

Munin в сообщении #1439904 писал(а):

Потому что сегодня, пожалуй, профессионалы занимаются или цифровыми схемами на КМОП, или цифроаналоговыми на BiCMOS. В общем, профессионалы от КМОП-мира не изолированы. А вот этими аналоговыми биполярными кунштюками по отдельности занимаются или радиолюбители (непрофессиональные, потому что профессиональные тоже не изолированы), или преподаватели, не желающие ничего видеть за границами своего предмета.

Может Вы не в курсе, но пока что дискретные биполярные транзисторы стоят заметно дешевле полевых и потому именно первые ставят там где хватает их характеристик в среднесерийную продукцию. А не все делают смартфоны миллиардами.
В некоторых случаях ставят полевой и биполярных транзисторы в одну схему, например в силовой электронике. Это позволяет улучшить параметры изделий.
А в некоторых случаях биполярный транзистор полевым просто не заменить (за разумные деньги): при напряжениях ниже порога полевика или наоборот в высоковольтных схемах (замучаешься с защитой затворов, да и токи бывают важны).

[Munin]

Dmitriy40 в сообщении #1439908 писал(а):

Нет, это именно понимание, на уровне "чёрного ящика"

Бох с вами.

Но на будущее давайте так: вы не бросаетесь словом "СМ", не будучи готовым хотя бы выписать матрицы Гелл-Манна.

(Оффтоп)

Dmitriy40 в сообщении #1439908 писал(а):

Может Вы не в курсе...

Всё, что вы перечисляете, нормально, и я не против. Просто профессионалы в этих областях - знают и про полевые, и про DSP, и про ПЛИС, и про БМК, если нужно будет. А вот человек, который вообще не соприкасается с цифровой и полевой электроникой - сегодня нонсенс. Поэтому тролль EUgeneUS неправильно сравнил мои слова со своими: я говорил совсем другое.

[EUgeneUS]

Munin

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1439910 писал(а):

Поэтому тролль EUgeneUS неправильно сравнил мои слова со своими: я говорил совсем другое.

При всём уважении к вашим знаниям в других областях, в этой теме Вы ничего содержательного сообщить не смогли.

Даже не привели ниодной схемы ключа на биполярных транзисторах.

[Ascold]

EUgeneUS в сообщении #1439880 писал(а):

Насколько знаю, при включении транзистора, как ключ (см. схему выше), напряжение коллектор-эмиттер может быть меньше, чем база-эмиттер. И коллекторный переход, оказывается формально смещенным в прямом направлении.

Есть такая мысль(в правильности не уверен). Пусть у нас транзистор КТ503, например, вошёл в насыщение по схеме с общим эмиттером, тогда напряжение коллектор-эмиттер будет 0,5-0,6В, тогда как напряжение база-эмиттер составит без малого 0,7В. Получается, что к коллекторному переходу приложено открывающее напряжение порядка 0,1-0,2В, которое его, конечно "приоткроет", но до требуемых для "полного" открытия 0,7В не дотянет, а поскольку коллектор легирован слабее, чем эмиттер, инжекция электронов в базу из него будет меньше, чем из эмиттера, особенно с учётом небольшого уровня напряжения, открывающего коллекторный переход().
Кстати, бывают кремниевые транзисторы(не помню марку, к сожалению), у которых напряжение насыщения коллектор-эмиттер около 1В, к ним утверждение о том, что в состоянии насыщения коллекторный переход открыт в прямом направлении, неприменимо, но характер работы в этом режиме не отличается от КТ503.
Вообще, непонятно это насыщение толком.
Почему оно происходит - т.е. почему ток коллектора перестаёт быть управляемым током базы(а точнее всё-таки напряжением база-эмиттер)? Ведь нельзя же сказать, что при насыщении прямо все электроны(n-p-n транзистор) из эмиттера ушли в базу. Или дело в том, что малое или даже прямое напряжение между коллектором и базой делает базу эффективно толще, что приводит к накоплению там электронов, увеличению рекомбинации, повышению базового тока при дальнейшем росте напряжени база-эмиттер?

[Dmitriy40]

(Оффтоп)

Munin в сообщении #1439910 писал(а):

Но на будущее давайте так: вы не бросаетесь словом "СМ", не будучи готовым хотя бы выписать матрицы Гелл-Манна.

Нет, так не давайте: я сам буду решать какими и в каком контексте сокращениями мне пользоваться. Тем более что указанное я сразу же расшифровал и ваши претензии вообще неуместны.

Munin в сообщении #1439910 писал(а):

А вот человек, который вообще не соприкасается с цифровой и полевой электроникой - сегодня нонсенс.

Нет не нонсенс, вполне есть люди, разбирающиеся и в полевой и в биполярной электронике, даже цифровой (и та и та). И такие решения востребованы, потому мне непонятен ваш "запрет" изучать работу биполярного транзистора в угоду полевому. И кроме цифровой электроники пока ещё есть и аналоговая, особенно силовая или радиочастотная. Ни я ни кто другой здесь не предлагал полевые не изучать вообще, только вы бросились в крайности (биполярные "в топку", изучай полевые, это полезнее). Начать можно и с биполярных, как в инженерных учебниках часто и делается (сразу предупреждаю, пруфы искать не буду).

Munin в сообщении #1439910 писал(а):

Поэтому тролль EUgeneUS

Меня возмутили Ваши слова вот в этом сообщении (причём к более ранним никаких претензий никто не выражал, они были реально полезны), а не какой-то там "тролль".
Ваше высокомерие иногда мешает и именно оно и возмущает, а не нормальные ответы. И это очередной пример именно высокомерия:

Munin в сообщении #1439910 писал(а):

вы не бросаетесь словом "СМ", не будучи готовым хотя бы выписать матрицы Гелл-Манна.

PS. Я бы написал в ЛС если б был уверен что они дойдут. Всем остальным — извините.

Ascold в сообщении #1439919 писал(а):

Кстати, бывают кремниевые транзисторы(не помню марку, к сожалению), у которых напряжение насыщения коллектор-эмиттер около 1В,

Да почти любые мощные (более скажем пары ватт), например первым попался 2N3055, правда у него и на база-эмиттер при этом 1.8В.
Лучше будет видно на примере BCX56, для него приведены графики обоих напряжений насыщения на 4 странице и видно что насыщение коллектора для тока 20мА не превышает 0.1В, напряжение база-эмиттер при этом 0.7В, при 25°С. А при 100°С и токе 1А напряжения 1.0В на базе и 0.45В на коллекторе.

[Emergency]

EUgeneUS в сообщении #1439900 писал(а):

Вы так и не привели ниодной схемы ключа на биполярном транзисторе.

Когда нам были нужны ключи, мы покупали такие сборки из идентичных транзисторов.

[Munin]

Dmitriy40

(Оффтоп)

Dmitriy40 в сообщении #1439924 писал(а):

Нет не нонсенс, вполне есть люди, разбирающиеся и в полевой и в биполярной электронике, даже цифровой (и та и та).

Вы меня вообще слышите? Похоже, что нет.

Dmitriy40 в сообщении #1439924 писал(а):

потому мне непонятен ваш "запрет" изучать работу биполярного транзистора в угоду полевому.

Выдумали бред какой-то, а теперь он вам непонятен.

Dmitriy40 в сообщении #1439924 писал(а):

Начать можно и с биполярных, как в инженерных учебниках часто и делается

Я в курсе, и сам так даю (хотя не осознанно, а просто по инерции). Надо обдумать.

Dmitriy40 в сообщении #1439924 писал(а):

Я бы написал в ЛС если б был уверен что они дойдут.

Будьте уверены: не дойдут.

[peg59]

Вначале о терминах. ТС неправильно понимает режим насыщения.
Вот выходные характеристики транзистора в схеме ОЭ.



Область насыщения отделена пунктирной линией.
Можно заметить, что эта область проводится достаточно условно (начало участка выхода характеристики на более-менее прямой участок). А лучше иметь в виду, что в области насыщения ток коллектора не зависит от тока базы и представляется круто возрастающей прямой (от которой отходят характеристики активного режима).
Отметим, что ток коллектора не меняет направления в режиме насыщения.

Также надо обратить внимание на выходные характеристики в схеме ОБ.



Видно, что ток коллектора не меняет направления не только при нулевом напряжении БК, но и при некотором прямом смещении перехода БК (переход БК смещен в прямом направлении, но ток через него идет в обратном направлении). Это обусловлено тем, что на p-n переходе имеется внутреннее электрическое поле, которое и тянет неосновные носители из базы в коллектор вопреки внешнему напряжению. То есть транзистор остается управляемым даже при некотором (небольшом, меньше контактной разности потенциалов) прямом смещении коллекторного перехода.

[Alex-Yu]

Munin в сообщении #1439868 писал(а):

Что такое "транзисторный ключ"?

Это стандартный термин. Так же как ОЭ и ОБ -- стандартные сокращения.

-- Ср фев 19, 2020 20:32:03 --

Munin в сообщении #1439808 писал(а):

Потому что в других режимах, кроме активного, биполярный транзистор не отличается от двух диодов.

Это неверно.

-- Ср фев 19, 2020 20:33:24 --

Munin в сообщении #1439814 писал(а):

И для твердотельных диодов говорят не про катод и анод, а про $p$ и $n$-область.

Чаще как раз анод и катод (в инженерном деле). Хотя эта терминология условная, конечно.

-- Ср фев 19, 2020 20:35:31 --

EUgeneUS в сообщении #1439880 писал(а):

Насколько знаю, при включении транзистора, как ключ (см. схему выше), напряжение коллектор-эмиттер может быть меньше, чем база-эмиттер. И коллекторный переход, оказывается формально смещенным в прямом направлении.

Это правда. А вот дальнейшие возражения -- ошибочны (коэффициент передачи тока базы все равно больше единицы)

-- Ср фев 19, 2020 20:36:26 --

amon в сообщении #1439884 писал(а):

Весь ток потечет через ключ

Отнюдь.

-- Ср фев 19, 2020 20:38:08 --

Munin в сообщении #1439893 писал(а):

Што-о-о????? Каким боком это ключ?

Ключ - это вот это, по крайней мере в КМОП цифровых схемах:

Munin, не рассуждали бы Вы о том, в чем не разбираетесь.