Transistor Schottky, ¿No estoy seguro de entenderlo?

Así que he estado revisando y revisando mi libro de Electrónica de Computadora Digital , y llegué a esto ... Parece muy simple y entiendo el "punto", pero no estoy seguro de entender exactamente cómo funciona. .

"En un transistor Schottky, el diodo Schottky desvía la corriente desde la base al colector antes de que el transistor se sature".

Supongo que esta parte me confunde arriba ^^^

http://en.wikipedia.org/wiki/Schottky_transistor

Por lo que deduzco, el diodo Schottky tiene un voltaje directo de .25 V ... Por lo tanto, toma 0.25 V de la línea de entrada (que viene de la izquierda de la imagen) y lo pone en el colector ... Entonces ' solo tomará menos tiempo cambiar ... ¿Porque hay 0.25 V menos entrando en la base? ¿O está agregando .25 V al colector para que cuando el Transistor se "encienda" ya tenga un poco de flujo (ya que .25 V no es suficiente para fluir cuando está apagado?)? La entrada de Wikipedia es confusa. Me siento bastante estúpido por hacer una pregunta tan simple jajaja.

ingrese la descripción de la imagen aquí

transistors schottky

— szalski
fuente

Debe ordenar sus nociones de voltaje y corriente (el voltaje no fluye). Además, las unidades distinguen entre mayúsculas y minúsculas, el símbolo de Volt es V (mayúsculas).

— Starblue

Un obstáculo que tuve que saltar para comprender los transistores Schottky es que la diferencia entre el voltaje del colector-emisor es menor que el voltaje del emisor base en un transistor saturado. (

, en comparación con

, consulte la hoja de datos para obtener valores más precisos). Así es como el diodo Schottky logra polarizarse hacia adelante.

V_{c e} \approx 0.2 V

$V_{ce} \approx 0.2V$

V_{b e} \approx 0.6 V

$V_{be} \approx 0.6V$

— Phil Frost

@starblue, solo para asegurarme de que OP tenga los hábitos correctos, aclararé que el símbolo de voltios es una "V" mayúscula, pero la palabra volt en sí misma no está en mayúscula.

— El fotón

@ The Photon Sí, lo siento, muestra que no soy un hablante nativo.

— Starblue

@starblue, muchos hablantes nativos de inglés también se equivocan.

— The Photon

Respuestas:

Lo que pasa es:

A medida que aumenta el voltaje base, el transistor comienza a encenderse y el voltaje del colector cae (suponiendo que tenga una resistencia del colector o un elemento limitador de corriente similar)

Normalmente, el voltaje de saturación de un transistor bipolar típico es de alrededor de 200 mV o menos. Sin embargo, cuando el voltaje del colector, Vce cae por debajo de Vbe - Vschottky, el schottky comienza a conducirse (ahora está polarizado hacia adelante) y la corriente de base comienza a fluir a través del colector. Esto "roba" corriente de la base, evitando que el transistor se encienda más y que el colector alcance su voltaje de saturación.
El sistema alcanzará un estado de equilibrio, ya que el transistor no puede encenderse más sin que su corriente base caiga (podría verse como una forma de retroalimentación negativa) y se asentará alrededor de Vbe-Vschotkky (por ejemplo, ~ 700mv-450mV en oposición a ~ 200mV)

Entonces, para aclarar las cosas, la fórmula para Vce es:

Vce = Vbe - Vschottky

Si tenemos este circuito y aplicamos un voltaje en rampa de 0-2V:

Transistor Schottky

Obtenemos resultados de simulación como este:

Schottky Transistor Sim

Tenga en cuenta que cuando Vcollectorcae por debajo de ~ 700 mV, el Schottky comienza a conducir y el voltaje del colector se nivela a alrededor de 650 mV.

Si eliminamos el Schottky, entonces:

Simulación sin Schottky

Podemos ver que el colector cae hasta 89mV (utilicé el cursor porque es difícil de ver desde el gráfico)

— Oli Glaser
fuente

Esto tiene sentido ... pero supongo que no entiendo lo que quiere decir que cuando el transistor se "enciende", el voltaje del colector está cayendo, cuando el transistor está "encendido" no debería fluir una gran cantidad de voltaje a través del colector a través del emisor? A menos que no esté entendiendo cómo funciona un transistor ... ¿pero el voltaje aplicado a la base no permite que el voltaje fluya a través del colector y fuera del emisor? Supongo que me confunde que cuando el transistor está "encendido", ¿por qué el voltaje sería menor en el colector?

Vea el comentario de @ starblue sobre este: el voltaje no fluye, es una diferencia potencial entre dos puntos. Es la corriente la que aumenta a medida que se enciende el transistor. Para una analogía rápida del agua; Piense en una batería como la bomba, la presión que crea el voltaje y el agua que fluye a través de las tuberías de la corriente. El transistor actúa un poco como una válvula en la tubería para controlar la corriente. Tal vez debería tomar un libro electrónico básico (Practical Electronics for Inventors es bastante bueno) y trabajar en los primeros capítulos, luego volver a esto.

— Oli Glaser

Para seguir la analogía del agua: la resistencia R2 es como un estrechamiento en la tubería, creando una diferencia de presión (voltaje) a través de ella. A medida que el transistor se abre / cierra, la diferencia de presión a través de él aumenta / disminuye. Cuando el transistor está cerrado, la presión / voltaje está en su punto más alto (estaría a la presión máxima de la bomba ya que no fluye agua) A medida que el transistor se abre y el agua / corriente fluye, la presión / voltaje a través de él cae, por lo que la presión / voltaje en la unión de R2 y el transistor cae. Lo siento si esto te confunde más, solo tratando de pintar una imagen aproximada.

— Oli Glaser

Creo que tiene sentido, con el transistor cerrado, un montón de "Contrapresión", también conocido como VOltage, se está acumulando detrás de él, y una vez que se abre, la presión (voltaje) se libera hasta que baja a .2v o lo que sea mínimo. ¿correcto?

Pregunta rápida sin embargo ... ya que 12v está en el colector del transistor cuando está apagado ... ¿esto calienta el transistor en absoluto ... o dado que no está recibiendo corriente, supongo que no importa?

La respuesta de Oli es buena en cuanto a la mecánica de lo que sucede: sin el diodo, a medida que el aumento de la corriente de base activa más el transistor, el transistor Vce cae por debajo de Vbe, hasta que el transistor se satura a Vce = 0.2 o incluso 0.05V.

Y con el diodo presente, a medida que Vce cae por debajo de aproximadamente 0.45 V (0.7 V menos el voltaje directo de 0.25 V del diodo), el diodo comenzará a robar la corriente de base, evitando que el transistor se sature. (No estoy seguro de por qué Oli dice que esto ocurre a Vce = 0.7V, tal vez estaba usando un "diodo ideal" en su simulación).

Pero lo que falta es el por qué:

Cuando un transistor se satura, la región base está inundada de portadores adicionales, y prácticamente sin potencial colector (Vce cerca de 0) para atraerlos fuera de la base. Por lo tanto, cuando apaga la corriente de base, el transistor permanece conduciendo durante un período de tiempo apreciable antes de apagarse.

Evitar que se sature de esta manera (eliminando el exceso de corriente de base) significa que puede apagarse mucho más rápido, sin afectar el tiempo de encendido.

Agregar este truco a la lógica de la serie 74 básicamente triplicó su velocidad (74S) para la misma potencia, o permitió una potencia significativamente menor (74LS) para el mismo rendimiento.

— Brian Drummond
fuente

Dije que esto ocurre a alrededor de 0.7V ya que esta es aproximadamente la caída del emisor base de un transistor bipolar. El voltaje directo del diodo de Schottky es pequeño a bajos niveles de corriente, como en mi simulación, por lo que no agrega casi nada (si la resistencia base fuera menor, entonces ocurriría a un voltaje más bajo, como el 0.45V que usted menciona). Puedes ver esto (el diodo comienza a encenderse a alrededor de 0.7V) en la simulación en mi respuesta.

— Oli Glaser

De acuerdo, entonces, para pequeñas corrientes en exceso, Vschottky será mucho menor que 0.25V. Pero entonces, Vbe es más como 0.6V para corrientes suficientemente pequeñas. Pero la forma de la ecuación sigue siendo Vce = Vbe-Vschottky, y tenderá a 0.4V a medida que aumenta la corriente de entrada.

— Brian Drummond el

Sí, mencioné esto en el segundo párrafo "cuando el voltaje del colector cae por debajo de Vbase - Vschottky" (debería ser realmente un emisor de Vbase, pero la tierra está implícita) Aunque no se presentó como una fórmula, tal vez debería haber hecho Esta más claro.

— Oli Glaser

Bien, edité mi respuesta para incluir algunas aclaraciones.

— Oli Glaser

Aquí hay una pregunta: ¿en qué se diferencia el tener el diodo Schottky allí de simplemente atar la base al colector directamente? Si hiciera eso, V_ce siempre estaría alrededor de 0.6-0.7 V, lo que también mantendría el transistor en la región activa.