¿Es posible estudiar transistores sin el circuito equivalente?

Answer 1

Gracias por A2A.

Todo es posible, y depende de qué aspecto de los transistores estés estudiando. Ciertamente, si está interesado en la física de estado sólido, entonces querrá saber qué está sucediendo a nivel de agujero y de electrones, y es posible que no tenga interés en cómo actúa el dispositivo en un circuito.

Pero también dices “el” circuito equivalente. Hay varios circuitos equivalentes posibles que intercambian análisis simples por resultados más precisos. No es raro usar un circuito equivalente para resolver la polarización de CC y un modelo diferente para analizar la respuesta de frecuencia … y otro modelo más si necesita entrar en el rendimiento de ruido.

Pero a su punto: al diseñar circuitos de transistor de baja frecuencia o conmutación (ejemplos: preamplificador de micrófono, controlador de bobina de relé), nunca dibujaría un diagrama con un circuito equivalente, aunque supongo que ahora intuyo uno inconscientemente … solo miro en el rango beta, y la capacitancia de unión y escribir las ecuaciones a partir de ahí. Lo juntaré en una placa de prueba y verificaré que funcione como se esperaba, y en estos días lo hacen a menos que haya cometido un error al conectar la placa de prueba.

Gran parte de la literatura sobre los transistores fue escrita por hombres (todos eran hombres entonces) que aprendieron en los días en que los transistores (y los tubos antes de eso) eran caros … así que querías sacar el máximo provecho de cada etapa. Una vez que se da cuenta de lo baratos que son los transistores, a menudo puede usar una etapa adicional o dos, y terminar con un circuito más robusto con un rendimiento superior.

Answer 2

En cierto modo, sí. El diseño de circuitos de transistores a menudo implica el uso de varias aproximaciones y reglas generales sin reemplazar los transistores con circuitos equivalentes. Por ejemplo, sabemos que la configuración del colector común tiene una ganancia de voltaje casi unitaria, la impedancia de entrada aproximadamente igual a [matemática] h_ {FE} [/ matemática] multiplicada por la impedancia de salida y así sucesivamente. Además, los circuitos grandes a menudo se pueden dividir en bloques interconectados simples que involucran transistores en configuraciones conocidas y que se pueden razonar de forma independiente.

Por otro lado, los circuitos equivalentes son representaciones de modelos linealizados para transistores. Los cálculos (incluidos los en papel) y las simulaciones son mucho más manejables para los modelos lineales, dadas las herramientas matemáticas disponibles. Uno debería aprender a apreciar este método, ya que es común en ingeniería.

Answer 3

Claro que es posible, pero los circuitos equivalentes nos ayudan a recordar qué parámetros del circuito son importantes. En mi opinión como ingeniero eléctrico desde hace mucho tiempo, vale la pena tomarse el tiempo para aprender un par de modelos.

Answer 4

En efecto, todas las aplicaciones relativas a la polarización (incluso la estabilidad) y de baja frecuencia podrían realizarse con supuestos simples sobre los voltajes beta y de saturación.

Es necesario un modelo más detallado para la conmutación (saturación) y la alta frecuencia.

Answer 5

Si.

Pero tienes que tener alguna idea de cómo funcionan. Esa idea se expresa en el circuito equivalente.

Para un diseño ‘rápido y sucio’ no necesita conocer los detalles. ¡Para un diseño profesional, a menudo necesitas esos detalles!