Appunti di Elettronica 1 - Parte 2

- Radiometro con effetto Doppler

• Rugosità di Thomson con Zener
• Realizzazione di Precezione
• Correnti di saturazione
• Circuiti di Appoggio - Clamp
• Moltiplicatore di tensione DC
• Utilizzo Cercanale dei Transistores
• Richiamo all'effetto Early
• Circuito equivalente transistato
• Comportamento del BJT in un circuito in regione di Breakdown
• Utilizzo del Transistor Mos nei circuiti

• Caratteristico zona di saturazione
• Polarizzazione del transistor a canale N
• Circuito equivalente in forma di saturazione del MOS
• Polarizzazione del transistor a canale P

- Transistor come Amplificatori

- Transcaratteristica del MOS con polarizzazione

- Funzionamento come interruttore

- Modello per piccolo segnale

- Modulazione di larghezza di impulso

- Effetto Body del Transistor MOS

- Esempio di utilizzo del modello per piccolo segnale

- Il mosfet o T

- Circuito per piccolo segnale del transistor BJT

- Modello a T del BJT

- Modello per piccolo segnale del Transistor PMOS

- Circuito equivalente del Transistor BJT - PNP

- MOS montato a diodo

- Effetto di stabilizzazione

- Dinamica dell'amplificatore

- Le 3 configurazioni di base

• Amplificatore a Sorgente Comune
• Amplificatore a Emittitore Comune
• Comportamento in degenerazione di Sorgente
• Amplificatore a degenerazione di Emittitore
• Comportamento a Gate Comune
• Comportamento a Base Comune

ELETTRONICA 1

• Configurazione a Drain Comune
• Configurazione a Collettore Comune
• Effetti del Circuito di Polarizzazione
• Distribuzione delle Polarizzazioni in Corrente
• Polarizzazione in Corrente
• Specchio di Corrente con Transistor Bipolari
• Modello per la Variazione
• Specchio di Corrente MOS
• Guadagno Intrinseco
• Biasing Attivo

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Regolatore di Tensione con Zener

esempio:

sostituisco il diodo Zener con il circuito equivalente:

I_Z = 5 mA Ω_Z = 20 Ω

Calcolo V_Z0: V_Z0 = V_Z - I_Z Ω_Z = 6,8 - 0,1 V = 6,7 V

quanta % della variazione sull’ingresso verrà anche in uscita?

L_Z Regolazione di Linea   ∆V_O   ∆V⁺ = Ω_Z / (Ω_Z + R) = 4 %

più è piccolo e più è buono il Regolatore di Tensione

dimostrazione:

• il circuito è lineare: quindi per la sovrapposizione degli effetti le variazioni in continua daranno un contributo in continua in uscita
• il contributo totale sarà dato dalla variazione di V⁺

L_Z posso disegnare un circuito cambiandolo tutti i termini in continua: dove rimangono solo le variazioni e le resistenze

La variazione di uscita è il partitore su Ω_Z rispetto a R

Esercizio di Appoggio: Clamp

circuito storico → si trovava nei televisori a tubo catodico

esempio:

in ingresso ho:

funzione, potendo dal contesto di filtro capacitivo al Regolatore di tensione

→ si impone min. o qualcos'altro

→ il diodo conduce, quando in ingresso si trova una tensione negativa

inizialmente il condensatore è scarico (il diodo non conduce) ⇒ V_o = V_i

→ quando la tensione in ingresso diventa negativa il diodo diventa un cortocircuito e il condensatore è messo con V_i

⇒ si carica alla tensione V_i con segno positivo

Quindi, quando successivamente scatta una tensione positiva ai capi del diodo ho:

la N della tensione di ingresso + 6V accumulati nel condensatore = 10V in uscita

→ il circuito aggancia il valore minimo di 0 al valore 0'

(indipendente dalla forma dell'onda in ingresso)

CASO: se ci fosse un carico

→ il condensatore si scarica un po’

⇒ va ricaricata accendendolo per un po’ il diodo

tuttavia l'effetto di ‘clamp’ è praticamente uguale:

se V_i

m. di ingresso:

per Kirchoff:

V_CC = V_BE + R_EI_E

per il circuito equivalente:

I_E = I_C/_α con _α = _β/_1+β

V_BE = V_T ln _IC/_IS

posso dimensionare R_E:

R_E = _{15V - VBE}/_IE = 15V - _{VBE - VT ln IC/IS} /_IE = 7,5 kΩ

Re è il parametro libero che ci ha permesso di

scegliere il valore delle correnti I_C ed I_B

m. di uscita:

sempre per Kirchoff:

2V_cc = R_CI_C + V_ce + Re _IC/_α

si vuole dimensionare R_C affinché la tensione di uscita

V_ce sta 5 V...

scelgo un altro percorso

V_cc = R_cI_c + 5 V

=> R_c = _{Vcc - 5 V}/_Ic = _{10 V}/_{2 mA} = 5 kΩ

Le 2 morali si sono potute risolvere indipendentemente grazie al modello del transistor

che prevede una relazione tra le correnti: I_B e I_C attraverso il coefficiente β

Richiamo sull'Effetto Early:

• Effetto per cui la corrente in zona attiva del BJT non è costante ma cresce al crescere
• sulla tensione V_ce

ic ↑ | regione attiva

saturazione

0 | V_ce

L_a il generatore di corrente equivale al transistor, in uscita sul collettore, non è

isolato ma è reali con una certa resistenza

Si parte dalla maglia di Base:

Per Kirchoff,

V_BB = V_BE + I_ER_E => 4 V = 0,7 V + I_E3,3 k => I_E = 3,3/3,3 = 1 mA

(modulo Elettronica o Triutti)

Pioché: I_C = αI_E = 1 mA perciò α = 1

Passo alla maglia per il calcolo di V_C:

V_CC = I_CR_C + V_C => V_C = V_CC - I_CR_C = 10 V - 1 mA * 4,7 k = 5,3 V

Il transistore sta lavorando in zona attiva? (V_CE ≥ 0,2 V?)

V_E = R_EI_E = 3,3 * 1 = 3,3 V

Quindi V_CE = V_C - V_E = (5,3 - 3,3) V = 2 V > 0,2 V

Esempio #3:

=> Maglia di Base:

V_BB = V_BE + I_ER_E

I_E = 6 V - 0,7 V = 5,3 V / 3,3 k = -1,6 mA

Assumiamo che I_E = I_C

=> V_C = V_CC - I_CR_C = 10 V - (1,6 mA * 4,7 k) = 2,5 V

...ricavo la tensione su E:

V_E = 6 - 0,7 = 5,3V

Il B-E

=> V_CE = V_C - V_E = (2,5 - 5,3) V = -2,8 V < 0,2 V

(Il transistore non è in zona attiva => il conto è sbagliato)

Correzioni:

=> Per la maglia di base

ossia questo già trovato:

I_E = 1.6 mA