Quaderno di teoria - Elettronica II, prof.Manstretta

1) Bipolar Junction Transistor (BJT)

funziona sempre, pnp o npn

• Saturation
• Active Mode → Amplifier
• Cutoff

Sono detti bipolari perché sia gli elettroni che le lacune partecipano alla corrente.

Current flow (Inactive Mode)

Emitter fortemente drogato e Base poco drogato. Si ha flusso di elettroni dell'Emitter è lacuna minore nella base.

Ic = αIe + Ico

Flusso di elettroni → ovazione nella base che generando corrente genera ricombinazione.Con le sue lacune (Vbe=Vbe-) e elettroni vivono in C- → Ic = αIe = Ib.

Poiché e concentrazione dei dopatori nel donatore (Emitter) No e più di quello dell'accettare (Base) Na gli elettroni iniettati da E in parte ricombinando e parte da B ad E.

(Andamento lineare e causa delle linee che e molto fisse)

1. Corrente di Diffusione

Im = Ae₀ Dm (mp-0) / W

Ic è uguale alla corrente di diffusione → Ic, Is=^▒0.Si deduce che

▒O-E (proprietà di saturazione)

Modello per Grandi Segnali

^▒0_▒0

Sezione Generale Np0e

Modello per piccolo segnale

Usa serie Taylor-McLaurin (il 1° ordine)

IC = ISE^VBE/VT   IC = IE/α   IE ≈ IC/α   IC ≈ IC/β

Transistore MOSFET - Affinché la BJT si muovano gli elettroni, occorre in creare una zona di ago

Applicando VGS>0 c'è una regione di svuotamento (regione svuotata dai portatori.

VGS = VT → Soglia tensione oltre la quale si inizia a avere inversione → Canale Inversione Forte; fermiamo creati all'annodare di VGS - Il canale ha deviato di minuta si uguale alle concentrazioni di portatori nel bulk → Canale Uniforme

Carica nel canale: |QI|=Cox W L Vov

Con Cox=εox/tox spessore lemica

τ=Cov=L/Vshift=μn VDsat/L

1. Applico VDS>0 ma piccolo rispetto a VOV
2. Applico VDS>0 grande (non trascurabile rispetto a VOV)

Canale ristretto in direzione s > xD (regime)

KVLS=0 → VDBS=NDSB-VDS=VD+VDXS

VOV medio: VOV=(VOV-VSB/2)

COMMON BASE

• R_out = R_C // r_π
• G_m =
• A_v =

CASCODE

• R_out ≃ Y_o2 ≃
• G_m = G_m R_out
• A_v =
• R_E = R_OUT ≃ Y_o3
• R_out ≃ g_m₂ ? (come sopra)
• A_v =

CONSIDERA MANTENENZIONE

6) Risposta in frequenza di CS con R_sig elevata

Il guadagno in alta frequenza non è più limitato dall'interazione delle resistenze e dalle capacità di input.

Abbiamo aggiunto C_L che gioca un ruolo importante mentre con R_sig elevata C_L trascurabile

I_GD = sC_GD(V_GS - V_O) = g_mV_SG + sC_LV_O

     ║ ║

⇒ V_O = g_mRL^'

Metodo delle costanti di tempo e circuito gesto [per trovare τ_H]Se ss che un polo dominante è nel circuito = allora b₂ ≃ 1/ω_H esempio: COMMON GATE (conn fronta R_sig ≈ 8 C_L = 0)

G_CS = R_GD non III ║║

questo circuito è stato spiegato in basso

se non ro ω_p2 = 1/(C_L+C_gs)

con ro: uso il metodo G_CS(1/R_IN)R_sig

S_TH = 1/(2πτ_H)

Possiamo avere mismatch tra i domini:

• Se da una parte ho _RD e dall'altra _RD + Δ_RD:

Ciò avviene quando l'N_D2 = 2_R2. Se ho l'N_D2 = Δ_R2, 2_R2, N_R2 ≈ A_CH = Δ_RD in _R3 ≈ gm, RD

Abbiamo trovato che _RD = (A_D = _R3) (N_4N3 ≈ _RD2) ≈ _R4 ≈ g_mRD (manca ooo)

SINGLE ENDED OUTPUT

eseguendo la connessione e a diodo i miei metroni BIAS è il guadagno aumentato di Settare 30/40%

_mR Col.

1^IO _2^N1

CASO 2

Amplificatore di tensione (Voltage Controlled Voltage Source)

R_OUT = 0 diventa insensibile d'uscita di: R_IN = ∞ o R_L ed R_S

[...]

Osserva il circuito:

• Calcola AB girando il Loop
• Calcola β = D = A / -1 + AB = A_s
• Calcola A dalla formula presente

Metodo del guadagno d'anello (Metodo semplificato)

1. Identifica il circuito di β
2. Trova il valore approssimato di Af come Af ≈ 1/β (se A_f)
3. Alza i nodi e trova AB individuando il cerchio dove taglia segnando V_s = 0
4. Da AB e β, trova A → A_s = A / (1 + β)