पुस्तक सुझाव - BJT की शक्ति अपव्यय की गणना कैसे करें

Question

मैंने एक परीक्षा दी जो एक दिए गए BJT सर्किट की "शक्ति अपव्यय" के लिए कहा। सवाल सरल था, लेकिन मेरे प्रोफेसर छितराया हुआ सत्ता गलत की मेरी गणना माना जाता है, क्योंकि मेरे जवाब था $P = V_{CE} \cdot I_C + V_{BE} \cdot I_B$ ।

लेकिन उसने मुझे बताया कि सही जवाब है $P = V_{CE} \cdot I_C$ ।

क्या कोई पाठ्यपुस्तक या वैज्ञानिक लेख से मेरे उत्तर की पुष्टि कर सकता है ताकि मैं उससे बात कर सकूं?

मुझे अपने उत्तर की पुष्टि करने वाले इंटरनेट पर कुछ लिंक मिले, लेकिन वह किसी वेबसाइट पर विचार नहीं करेगा ...

Comments

इस पुस्तक में आप इस कक्षा के लिए क्या कह रहे हैं?

— टायलर

दो शक्तियों की गणना क्या है?

— स्टेनलेसस्टेलरैट

मैं बाकी लोगों से सहमत हूं, आपकी धारणा सही है, अंततः व्यवहार में सामान्य रूप से बेस करंट इतना कम होता है कि बेस जंक्शन के कारण बिजली अपव्यय की उपेक्षा की जा सकती है। जैसा कि पुस्तक के लिए मैं सेड्रा / स्मिथ "माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट" की सिफारिश करता हूं, कुछ इसे नफरत करते हैं, मैं व्यक्तिगत रूप से इसे प्यार करता हूं।

— एसएस

आपका शीर्षक "bjt" कहता है, लेकिन आपका प्रश्न "bjt सर्किट" कहता है। आम तौर पर / अक्सर हम सर्किट की शक्ति के उपयोग को जोड़ते समय आधार धारा की उपेक्षा करते हैं ; प्रो सैद्धांतिक से अधिक व्यावहारिक है।

— डंडविस

@ डंडाविस समस्या यह नहीं है कि प्रोफेसर सैद्धांतिक से अधिक व्यावहारिक है, बल्कि यह कि उसने कहा कि वह छात्र गलत है, जो नहीं है। ज्यादातर उसे ओपी को बताना चाहिए था कि वह एक नाइटपिकर था और यह भी बताया कि क्यों।

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट.ऑन

Answer 1

एक सैद्धांतिक पीओवी से आपके प्रोफेसर गलत है। आपने अपने BJT की कुल शक्ति अपव्यय की सही गणना की।

आपका प्राध्यापक केवल अनुमानित रूप से ही सही हो सकता है: यदि दोनों BJT quisscent बिंदु सक्रिय क्षेत्र में हैं और इसका कम से कम 10-20 है, तो वह (लगभग) सही है, क्योंकि तब I B बहुत कम होगा की तुलना में मैं सी और वी बी ई 0.6V के बारे में हो सकता है, ताकि वी बी ई ⋅ मैं $h_{FE}$$I_B$$I_C$$V_{BE}$$V_{BE} \cdot I_B$ योगदान नगण्य होगा। इस मामले में आपको गलत नहीं माना जा सकता है, लेकिन केवल अति उत्साही होना चाहिए।

ध्यान दें, हालांकि, कि अगर BJT को संतृप्त किया जाता है, अर्थात इसके दोनों जंक्शन पक्षपाती हैं, तो अब I B से I C से संबंधित नहीं है , अर्थात I B को I C से बहुत कम नहीं माना जा सकता है । इस मामले में बेस-एमिटर जंक्शन अपव्यय कलेक्टर-एमिटर जंक्शन अपव्यय के रूप में प्रासंगिक हो सकता है, और आपका प्रोफेसर पूरी तरह से गलत होगा।$h_{FE}$$I_B$$I_C$$I_B$$I_C$

यह बाद का मामला विशेष रूप से बीजेटी के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि उनका काफी छोटा है (~ 20, या कभी-कभी कम), इसलिए I B सक्रिय क्षेत्र में भी I C की तुलना में बहुत कम नहीं है। इस प्रकार, उन्हें पूर्ण संतृप्ति में लाने के लिए आपको कभी-कभी एक I B प्रदान करना होगा जो I C की तुलना में है । यह देखते हुए कि V C E ( s a t ) V B E ( s a t ) से कम हो सकता है$h_{FE}$$I_B$$I_C$$I_B$$I_C$$V_{CE(sat)}$$V_{BE(sat)}$, इसका मतलब है कि कुछ विशेष (लेकिन सैद्धांतिक नहीं) मामले में बेस अपव्यय कलेक्टर अपव्यय से थोड़ा अधिक हो सकता है। इसकी उपेक्षा करना विनाशकारी होगा, तब (विशेषकर जब हीट सिंक के लिए सही आकार का चयन करना होगा!)।

BTW, अगर आपके प्रोफेसर को नहीं लगता कि $I_B$ शब्द सही है, बस ट्रांजिस्टर सर्किट को पूर्वाग्रह नेटवर्क के Thévenin समकक्ष (और जो भी आधार से जुड़ा है) द्वारा संचालित आधार के साथ फिर से शुरू करें, ताकि इसे मॉडल किया जा सके एक साधारण दो-टर्मिनल नेटवर्क द्वारा। फिर उस शक्ति की गणना करें जो समतुल्य सर्किट BJT के आधार को प्रदान करता है और पूछता है कि BJT में नहीं तो वह शक्ति कहां जाती है?

ऊर्जा का संरक्षण प्रकृति का एक बुनियादी नियम है। मुझे आशा है कि आपके प्रोफेसर को विश्वास करने के लिए पुस्तक संदर्भ की आवश्यकता नहीं है!

Comments

थोड़ा टाइपो: "इब को आई बी की तुलना में बहुत कम माना जा सकता है"?

— जोंक

@ ट्रेवर हां! लेकिन मैंने अपने "सर्किट डिज़ाइनर" टोपी के बजाय मेरी "सर्किट विश्लेषक" टोपी पहन रखी थी

— लोरेंजो दोनाती - Codidact.org

Answer 2

लंबी कहानी छोटी: आपने सही पाया, वह गलत है।

मैं उसे चुनौती दूँगा (चेतावनी: कि आग लग सकती है):

2N3055 की तरह थोड़ा NPN पावर ट्रांजिस्टर प्राप्त करें। ये बेस करंट के 7A तक ले सकते हैं। लघु C और E ताकि Vce शून्य हो। फिर बेस और एमिटर के बीच 6 ए का करंट लगायें।

उसे उस पर अपनी उंगली डालने के लिए कहें। यदि वह सही है, तो बिजली अपव्यय शून्य होना चाहिए, इसलिए ट्रांजिस्टर बिल्कुल भी गर्म नहीं होगा। यदि आप सही हैं तो * Vbe करता है शक्ति नष्ट कर देता है और गर्मी में परिवर्तित हो जाता है।

मुझे पूरा यकीन है कि वह बीजेटी बिजली अपव्यय के बारे में आधे मिनट के भीतर अपना विचार बदल देगा।

Comments

यह मेरा पहला तात्कालिक विचार था! त्वरित और सरल और प्रयोग आमतौर पर अधिकांश तर्कों में सभी समीकरणों को धड़कता है। हालांकि, मैं वास्तव में एक छोटा सिग्नल ट्रांजिस्टर ले जाऊंगा ताकि मैजिक स्मोक को पॉइंट कर सकूं।

— quetzalcoatl

Answer 3

दुर्भाग्य से आप ऐसी स्थिति में फंस सकते हैं, जहाँ आपका प्रोफेसर स्वीकार नहीं करेगा कि वह खुद के लिए चेहरा बचाने के लिए गलत था (या कम से कम आपसे कम सही)।

मेरे पास कोई पुस्तक सुझाव नहीं है, लेकिन आप एलटीस्पाइस जैसे मुफ्त स्पाइस प्रोग्राम को डाउनलोड कर सकते हैं, इसमें सर्किट का निर्माण कर सकते हैं और विभिन्न वोल्टेज, करंट और पावर अपव्यय को माप सकते हैं।

http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

यह जानने के लिए दोनों उपयोगी हो सकते हैं कि स्पाइस टूल का उपयोग कैसे करें (यह अत्यधिक कठिन नहीं है), और आपको अपने प्रोफेसर को यह बताने में मज़ा आ सकता है कि किसी तरह स्पाइस गलत होना चाहिए।

Answer 4

आपका प्रोफेसर गलत कहने के लिए दुखी है। निम्नलिखित सर्किट पर विचार करें:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

कुल शक्ति है (Vi x Ib) + (VCE x Ic)। यदि आपका प्रोफेसर सही है, तो प्रतिरोधक में विघटित शक्ति Vi x Ib है, लेकिन इसका अर्थ है कि Ib = Vi / R1, और यह केवल सत्य है यदि Vbe शून्य है, जो सत्य नहीं है। इसके बजाय, वीआर = वीआई - Vbe। यह कुल बिजली Vbe x Ib को बेहिसाब छोड़ देता है।

अपने प्रोफेसर को उसकी त्रुटि स्वीकार करने के लिए शुभकामनाएँ। उसने स्पष्ट रूप से इस समस्या को गलत समझा है कि उसकी गलती स्वीकार करना उसके लिए बेहद मुश्किल होगा, और वह आप पर चाबुक चला सकता है। बहुत कम से कम, सुनिश्चित करें कि आप उससे निजी तौर पर संपर्क करें, क्योंकि सार्वजनिक चर्चा अच्छी तरह से होने की संभावना नहीं है।

निजी तौर पर भी, एक अलग संभावना है कि वह शत्रुता के साथ प्रतिक्रिया करेगा, इसलिए तैयार रहें।