محاسبه مقاومت بیس ترانزیستور

[m.aziz]

عرض سلام و درود خدمت اساتید
من یک رله با بوبین 12V/0.2W/700ohm دارم که 16.9~17ma جریان میکشه ، میخوام با ترانزیستور BC547 که جریان 100ma روی کلکتور تامین میکنه استارتش کنم. این مشخصات ترانزیستورم طبق دیتاشیت:

hfe

10uA: 90
10ma: 110 to 800

------------------------------------
VCE (Sat)
IC (10ma), IB (10ma) : 0.09 Type to 0.25V Max
IC (100ma), IB (10ma) : 0.2 Type to 0.6V Max
IC (10ma), IB (10ma at VCE=1V) : 0.3 Type to 0.6V Max
--------------------------------------
VBE(Sat)
IC (100ma), IB (0.5ma) : 0.7V Type
--------------------------------------
VBE(ON)
IC (2ma), VCE(5V) : 0.55 to 0.7V Min to Max
IC (10ma), VCE(5V) : 0.77V Max

================================================== =====================

محسابات:

IB=IC/β=>0.017/110=0.000154A=0.154ma
RB=((VCC-VBE))/IB=((12V-0.77V))/0.000154A=72.9~80KΩ

اما چنین مقاومتی افت ولتاژ وحشتناک دو سر بوبین به من میده کجارو اشتباه کردم؟؟؟

[نو رسیده]

عرض سلام و درود خدمت اساتید
من یک رله با بوبین 12V/0.2W/700ohm دارم که 16.9~17ma جریان میکشه ، میخوام با ترانزیستور BC547 که جریان 100ma روی کلکتور تامین میکنه استارتش کنم. این مشخصات ترانزیستورم طبق دیتاشیت:

hfe

10uA: 90
10ma: 110 to 800

------------------------------------
VCE (Sat)
IC (10ma), IB (10ma) : 0.09 Type to 0.25V Max
IC (100ma), IB (10ma) : 0.2 Type to 0.6V Max
IC (10ma), IB (10ma at VCE=1V) : 0.3 Type to 0.6V Max
--------------------------------------
VBE(Sat)
IC (100ma), IB (0.5ma) : 0.7V Type
--------------------------------------
VBE(ON)
IC (2ma), VCE(5V) : 0.55 to 0.7V Min to Max
IC (10ma), VCE(5V) : 0.77V Max

================================================== =====================

محسابات:

IB=IC/β=>0.017/110=0.000154A=0.154ma
RB=((VCC-VBE))/IB=((12V-0.77V))/0.000154A=72.9~80KΩ

اما چنین مقاومتی افت ولتاژ وحشتناک دو سر بوبین به من میده کجارو اشتباه کردم؟؟؟

با سلام
این فرمولها و محاسبات مربوط به رفتار ترانزیستور در ناحیۀ خطی و به عنوان تقویت کننده هست.
وقتی از ترانزیستور به عنوان سوئیچ استفاده میکنین، عملا در نواحی قطع یا اشباع کار میکنه که هردو غیر خطی هستن.
برای روشن کردن و به اشباع بردن ترانزیستور شما مجاز هستید تا جایی که دیتاشیت اجازه میده به بیس جریان بدین تا پیوندهای دو طرف بیس کاملا از حاملهای الکترون پر بشه و قطعه کاملا به اشباع بره و ولتاژ کلکتور امیتر به حداقل ممکن برسه.

[m.aziz]

سلام جناب نو رسیده ی کهنه کار در انجمن
جریان بیس رو مستقیما دیتاشیت نداده قثظ کلکتور رو داده، برای محاسبه جریان بیس باید جریان مجاز کلکتور رو به بهره تقسیم کنم اما طبق فرمایشات جنابعالی باید ماکزیمم جریان کلکتور رو در نظر بگیرم نه جریانی که بوبین میکشه یعنی این:
با کمترین بهره:
IB=IC/β=>0.1/110=0.0009A=0.9ma
RB=((VCC-VBE))/IB=((12V-0.77V))/0.0009A=12.4KΩ
با حداکثر بهره:
IB=IC/β=>0.1/800=0.000125A=0.125ma
RB=((VCC-VBE))/IB=((12V-0.77V))/0.000125A=89.8KΩ
در عمل با پتانیسومتر هر دو مقاومت رو دقیق اعمال کردم با 12.4K مقدار 1.5V و با 89.8K افت ولتاژ 7V سر بوبین داشتم
یا اینکه اصلا بیخیال فرمول بدست آوردن مقاومت شم و یک پتانسیمومتر بگذارم تو بیس ترانزیستور و ولتمتر رو به دوسر بوبین وصل کنم، تا وقتی به 12V پایدار سر بوبینم نرسیدم پتانسیومتر رو بچرخونم و سپس با آمپر متر جریان رو بگیرم که این میشه روش سعی و خطای عملی که من برا این رله با همین روش به مقاومت 5.5K رو جریان 15ma رسیدم اما این روش که اصولی نیست !! قطعا باید روش تئوری دقیقی براش باشه!!

[نو رسیده]

وقتی صحبت از ناحیۀ غیر خطی میشه یعنی در اون ناحیه فرمولها صدق نمیکنن و کاربردی ندارن.
اما ظاهرا شما اصرار دارین حتی در اون نواحی هم جریان کلکتور رو بر بتا تقسیم کنین!

[m.aziz]

این فرمایش شماست در پست قبل (کپی کردم که تغییر نکنه):
"برای روشن کردن و به اشباع بردن ترانزیستور شما مجاز هستید تا جایی که دیتاشیت اجازه میده به بیس جریان بدین تا پیوندهای دو طرف بیس کاملا از حاملهای الکترون پر بشه و قطعه کاملا به اشباع بره و ولتاژ کلکتور امیتر به حداقل ممکن برسه"
خب عزیز من دیتاشیت اصلا جریان بیس رو به نداده که از اون بفهمی تا کجا باید جریان اعمال کنی و اون رو باید خودمون بدست بیاریم و بدست آوردنش دو تا فرمول داره علم غیب که نداریم!!
وقتی اون بدست اومد مقاومتشم براحتی قابل محسابست با یک KVL از سر پین میکرو تا ترانزیستور و چند راه دیگه که اکثر سایتها و منابع آموزشش دادند، من از خودم که فرمول درنمیارم تقریبا ده تا سایت رو برای محاسبه مقاومت بیس آموزشهاشونو دیدم همین کار رو کردند هیچکدوم نگفتند هر چی مجازه از بیس جریان بکش!! اصلا قبول چجوری میخواهی بفهمی تا چه حد میتونی این خودش باید با فرمولی بدست بیاد.
من مشکلی تو محاسبش هم ندارم و اعدادی هم که بدست آوردم با تست عملی که انجام دادم تقریبا برابر و قابل قبول بود اما برام افت ولتاژ سر بوبین با اون مقادیر سئوال شده بود که حل شد خداروشکر در پستهای دیگه که شما و دیگران مشارکت کردند، سپاس از همراهی شما

[m.aziz]

سلاو و درود
خدمت حضراتی که بعدا این پست را میخونند برسانم فرمول کاملا درسته اشتباه از من بود که ولتاژ بوبین رو برای محاسبه مقاومت توش گذاشتم در حالی که باید ولتاژ سر پین میکروکنترلرم رو میگذاشتم، اینکار رو کردم کاملا درست شد، با ولتمتر و آمپر متر اندازه زدم ولتاژ دو سر بوبین و جریان بیس رو به ازای مقاومت کاملا صحیح بود و مو نمیزد اعداد با مقادیری که بدست اومده ، اما رو بوبین های بزرگتر افت ولتاژی در حد 500mv داشتم مثلا 12V با عددی که ازش در میاد دو سر بوبین میندازه 11.5V که اونم بخاطر ذات ترانزیستور BJT هستش و میشه برا جبران اون کمی مقاومت را کاهش داد.
با تشکر از انجمن و مشترکین

[evergreen]

سلاو و درود
خدمت حضراتی که بعدا این پست را میخونند برسانم فرمول کاملا درسته اشتباه از من بود که ولتاژ بوبین رو برای محاسبه مقاومت توش گذاشتم در حالی که باید ولتاژ سر پین میکروکنترلرم رو میگذاشتم، اینکار رو کردم کاملا درست شد، با ولتمتر و آمپر متر اندازه زدم ولتاژ دو سر بوبین و جریان بیس رو به ازای مقاومت کاملا صحیح بود و مو نمیزد اعداد با مقادیری که بدست اومده ، اما رو بوبین های بزرگتر افت ولتاژی در حد 500mv داشتم مثلا 12V با عددی که ازش در میاد دو سر بوبین میندازه 11.5V که اونم بخاطر ذات ترانزیستور BJT هستش و میشه برا جبران اون کمی مقاومت را کاهش داد.
با تشکر از انجمن و مشترکین

با سلام و احترام
همانطور که دوستان در پستهای قبل ذکر کردند فرمول hFE=Ic/Ib فقط در ناحیه خطی کاربرد داره. اگر شما خودتان به شرایط ترانزیستور bjt در ناحیه اشباع دقت کنید متوجه میشوید که این فرمول نمیتواند در آنجا جواب دهد. وقتی ترانزیستور bjt وارد ناحیه اشباع میشود ماکزیمم جریان از کلکتور-امیتر خواهد گذشت و پس از اون شما هرچقدر جریان بیس-امیتر رو هم زیاد کنید دیگر جریان کلکتور-امیتر تغییری نمیکنه و بیشتر نخواهد شد. پس میبینید که در اون ناحیه عملا این فرمول نمیتواند جوابگو باشد.
موفق باشید.

[m.aziz]

سلام
درست میفرمائید امروز عملا به همین نتیجه رسیدم، مخصوصا در بوبین های توان بالا با ولتاژ بالاتر این خطا فاحش تر نمایان میشود،فرمول پاسخگو رو خداروشکر پیدا کردم، سپاسگذارم از همراهیتان