Concetti Chiave
- Il transistor BJT è un dispositivo a semiconduttore con tre terminali: emettitore, base e collettore, usato come interruttore e amplificatore.
- Esistono due tipi di configurazioni BJT: NPN e PNP, determinate dalla disposizione delle zone di drogaggio P e N.
- Le tre configurazioni principali per l'amplificazione sono: emettitore comune (amplifica corrente), base comune e collettore comune (amplifica tensione).
- Le caratteristiche operative del BJT includono la saturazione, zona attiva e interdizione, determinando il funzionamento come interruttore o amplificatore.
- La polarizzazione e stabilizzazione del segnale sono essenziali per mantenere costante il punto di riposo e ridurre distorsioni nel segnale amplificato.
Transfer Resistor (Transistor)
È un dispositivo elettrico / elettronico tripolare, attivo, non lineare e viene utilizzato come interruttore e amplificatore. È un doppio diodo quindi doppia giunzione e si chiama diodo a giunzione BJT (Bipolar junction transistor) bidirezionale. I poli si chiamano E, B, C.
E: emettitore, avente le cariche;
B: base, controlla il flusso degli elettroni;
C: collettore, riceve le cariche.
Può essere considerato con un doppio interruttore, quindi se è polarizzato direttamente conduce, mentre se è polarizzato inversamente non conduce.
Il Transistor BJT è un dispositivo a semiconduttore in cui sono presenti tre zone a differente drogaggio. Si può avere una zona P inserita nelle due zone N (BJT NPN) o una zona N inserita nelle due zone P (BJT PNP).
È costruito con tecnologia planare, per cui tutti i morsetti sono sullo stesso piano. Per costruire un transistor, devono essere soddisfatte tre condizioni:
- La base deve essere molto piccola rispetto all’E e C, per poter essere attraversata molto velocemente dalle cariche libere.
- La base deve essere molto meno drogata rispetto all’E in modo da non permettere alle cariche provenienti dall’E di accoppiarsi
- Il collettore deve avere una superficie più ampia per poter raccogliere un numero maggiore di cariche.
La base ha il compito di attirare le cariche negative dall’E. Su 100 ne accoppia 1 quindi dalla base deve uscire 1/100.
Vi sono tre correnti: di base (IB), di collettore (IC), di emettitore (IE).
Il Transistor BJT è un amplificatore di corrente.
Amplificatore: Configurazione ad emettitore comune.
Configurazione a base comune: amplifica in corrente.
Configurazione a collettore comune: amplifica in tensione.
Caratteristiche d’ingresso: mette in relazione grandezze d’ingresso.
Caratteristiche d’uscita: mette in relazione grandezze d’uscita.
Caratteristiche di trasferimento: mette in relazione grandezze d’ingresso e d’uscita.
Zona di saturazione: i diodi conducono.
Zona attiva: funziona come amplificatore di corrente, ingresso polarizzato direttamente, l’uscita polarizzato inversamente
Zona d’interdizione: corrente bassissima e non conduce(polarizzato inversamente).
Polarizzazione di base: è usato come amplificatore e si mette una resistenza per regolare la corrente. Si applicano le equazioni alle maglie. La retta di carico si trova in
Polarizzazione e stabilizzazione: il segnale si deve mantenere con la stessa forma d’ingresso e si fa una distorsione dovuta all’ampiezza, alla fase e alla frequenza (non linearità delle correnti di trasferimento).
Un Transistor quando si comporta come un alto passa banda causa delle limitazioni. Il guadagno sarà alto in una banda di frequenza.
hFE dipende dalla temperatura (25°) e varia in funzione ad essa.
Interruttore: ON = 0,2 tensione, OFF = interdetto.
Amplificatore: si possono creare circuiti elementari.
Il punto di riposo deve essere costante e se si sposta aumenta la
Autopolarizzazione: consenta di risparmiare soldi e spazio e si usa un partitore di tensione per ridurre la
Amplificazione: viene ottenuto controllando una sorgente di alimentazione continua mediante un dispositivo di controllo (transistor) pilotato dal segnale d’ingresso.
Il transistor viene utilizzato per piccoli segnali dopo che è stato polarizzato e stabilizzato nella zona lineare.
Amplificatore di tensione: capace di aumentare l’ampiezza di un segnale elettrico d’entrata senza alterarne la forma. È anche invertitore e sfasa di 180°. Trasforma la potenza continua in potenza di segnale(da continua ad alternata), è ideale se la resistenza d’ingresso è d’uscita sono nulle. Più piccola è la resistenza d’uscita maggiore sarà l’amplificazione.
Buffer analogico ha il guadagno unitario e la tensione di ingresso è uguale alla tensione di uscita.
Ibrido è un intreccio tra ingresso ed uscita perché c’è un generatore di tensione all’ingresso e all’uscita vi è un generatore di corrente.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale di un transistor BJT?
- Quali sono le configurazioni principali di un amplificatore BJT?
- Come si comporta un transistor BJT nelle diverse zone operative?
- Quali sono le condizioni necessarie per costruire un transistor?
- Come influisce la temperatura sul funzionamento di un transistor BJT?
Un transistor BJT viene utilizzato principalmente come interruttore e amplificatore di corrente.
Le configurazioni principali sono: emettitore comune, base comune e collettore comune.
Nella zona di saturazione i diodi conducono, nella zona attiva funziona come amplificatore di corrente, e nella zona d’interdizione non conduce.
La base deve essere molto piccola e meno drogata rispetto all’emettitore, e il collettore deve avere una superficie più ampia.
La temperatura influisce su hFE e può causare variazioni nella corrente di collettore e nella caduta di tensione.
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