BJTトランジスタは飽和状態でどのように機能しますか？

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これは、NPN BJT（バイポーラジャンクショントランジスタ）について私が知っていることです。

ベースエミッタ電流はコレクタエミッタでHFE倍に増幅されるため、 Ice = Ibe * HFE
Vbeはベースエミッタ間の電圧であり、他のダイオードと同様に、通常は約0.65 Vです。Vecしかし、私は覚えていません。
Vbeが最小しきい値よりも低い場合、トランジスタは開いており、どの接点にも電流は流れません。（大丈夫、たぶん数μAのリーク電流ですが、それは関係ありません）

しかし、まだいくつか質問があります。

トランジスタが飽和しているときの動作は？
Vbeしきい値より低い以外の条件の下で、トランジスタをオープン状態にすることは可能ですか？

さらに、この質問で私が犯した間違いを（回答で）遠慮なく指摘してください。

関連する質問：

トランジスタがどのように機能するかは気にしませんが、どのように動作させることができますか？

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— デニルソン・サー・マイア
ソース

関連：electronics.stackexchange.com/questions/254880/...、electronics.stackexchange.com/questions/254391/...

— Incnis MRSI

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飽和とは、単にベース電流が増加してもコレクタ電流が増加しない（またはほとんど増加しない）ことを意味します。

飽和は、BE接合とCB接合の両方が順方向にバイアスされている場合に発生します。これは、デバイスの低抵抗「オン」状態です。飽和を含むすべてのモードでのトランジスタの特性は、Ebers-Mollモデルから予測できます。

— レオン・ヘラー
ソース

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どうして？ソース？

— -Kortuk

しかし、BEとBCの両方が順方向にバイアスされている場合...ベース電流はコレクターとエミッターに電流を供給しなければなりません...つまりIb = Ic + Ieであるため、ベースの変化はIcの変化に影響を与えなければなりません... （概算で）コレクターの操作中

— ウパドラスタサントシュ

@Kortuk：electronics.stackexchange.com/questions/254391/を見てください… それは関連しています。

— Incnis MRSI

@IncnisMrsi-共有してくれてありがとう。私は実際にレオンにもっと詳細な回答と参考文献を含めるようにしようとしていました。回答の質を改善しようとしていた時期に意図されていました。

— コルトゥク

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$I_{CE}$ $I_{BE} \times h_{FE}$ $I_{CE} \lt I_{BE} \times h_{FE}$ $I_{BE} \gt I_{CE} \mathbin{/} h_{FE}$

NPNのコレクターは電流シンクのように機能し、飽和状態では外部回路が通過できるほどの電流を供給しないため、コレクター電圧は可能な限り低くなります。通常、飽和したトランジスタのCEは約200mVですが、トランジスタの設計と電流によって大きく変動する可能性もあります。

飽和のアーティファクトの1つは、トランジスタのオフが遅くなることです。ベースには余分な「未使用」の電荷があり、排出に少し時間がかかります。それはあまり科学的ではなく、半導体物理学を大まかに説明しているだけですが、一次的な説明として心に留めておくのに十分なモデルです。

興味深いのは、飽和したトランジスタのコレクタが実際にベース電圧より低いことです。これは、ショットキーロジックで有利に使用されます。ショットキーダイオードは、ベースからコレクタまでトランジスタに組み込まれています。コレクターがほぼ飽和状態にあるときに低くなると、コレクターはベース電流を盗み、トランジスターを飽和状態のエッジに保持します。トランジスタが完全に飽和していないため、オン状態の電圧は少し高くなります。利点は、トランジスタが飽和状態ではなく「線形」領域にあるため、オフ遷移が速くなることです。

— オリン・ラスロップ
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$h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$ $0.2\mathrm V$ $I_C$ $I_B h_{FE}$ $V_{CE}$ $V_{CEsat}$
BJTに電流が流れていない場合、なぜBJTをオープン状態にしたいのですか？パイプに水が入っていない状態でタップを開いているようなものです：D

— ステフ
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どうして気にするの？まあ...私は学んでいる、と私は彼らがどのように機能するかを理解しようとしている。:)

— デニルソンサマイア

理論的には:) SATは両方の接合部が順方向にバイアスされることを意味するため、B、CおよびE電圧を強制的にそのような状態にし、電流を強制しない場合、電流がないSAT BJTがあります。ただし、私はそれがどんな種類のアプリケーションも持っていないことを知っています..

— stef

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接続されたエミッタ抵抗は、トランジスタが飽和状態になることを意味しますが、ベース抵抗とコレクタ抵抗は同じままになります。回路を描いてベース電流を計算すると、良い結果が得られます。

— サミール・クマール・セティ
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