Kollektoremitterspänningen

Kollektoremitterspänningen (V_CE) är spänningen mellan kollektorn och emittern i en bipolär transistor. Den definieras som V_CE = V_C − V_E och används som en av de viktigaste signalvariablerna i transistorens karakteristik. Spänningen är relevant för både NPN- och PNP-transistorer, där polariteten följer transistortypen.

I forward-active regionen är V_BE ungefär 0,6–0,7 V vid silicon-transistorer, och V_CE måste vara tillräckligt hög för att hålla transistorn i aktiv region, vanligtvis V_CE > V_CE(sat). V_CE(sat) är den låga spänning som råder när transistorn är i mättnad och ligger oftast omkring 0,1–0,3 V. I cut-off är I_C nästan noll och V_CE bestäms av kretsens spänningskällor. I mättnad blir spänningen mellan kollektorn och emittern mycket liten, nära V_CE(sat).

Kollektoremitterspänningen påverkar även strömförhållandet via Early-effekten: I_C ≈ β I_B i aktiv regionen, men I_C ökar något med ökad V_CE på grund av förminskad basbredd. Denna effekt gör att förstärkningen inte är helt oberoende av V_CE och ger en lätt lutning i utgångskarakteristika.

Datasheets anger ofta maxvärden som V_CEO (kollektormellan emitter öppen och kollektor-emitter breakdownspänning), V_CBO och andra spänningsgränser. Att överskrida dessa värden kan orsaka breakdown och permanent skada.

I praktiken används V_CE som biasvariabel i förstärkare och som en del av lastlinjen i gemensam-emitter-konfigurationen. Den bestämmer operativt område och utsignalsnivå; designen kräver att V_CE hålls inom ett säkert intervall under hela signalens swing.

Sammanfattning: Kollektoremitterspänningen är spänningen mellan kollektorn och emittern som avgör transistorens driftläge och linearitet, och den samverkar med ström och temperatur samt med spänningsbegränsningar i komponentens datasheet.