Domanda:
Chi conosce i transistor e le loro principali funzioni ?
LION
2008-08-13 16:21:32 UTC
Cosa significa che la giunzione base-emettitore è polarizzata direttamente mentre la giunzione base-collettore è polarizzata inversamente ?
Cosa significa che i transistor hanno diverse zone di lavoro ?
(lineare, saturazione e interdizione)
Ho sentito parlare anche di uno "stato ibrido" che cos'è ?
Per favore aiutatemi ad avere risposte esatte, meglio se avete grafici o immagini da allegare alle vostre risposte.
Grazie a tutti !!!
Quattro risposte:
emanueluzzolo82
2008-08-13 17:03:26 UTC
Il transistor bipolare si compone di due giunzioni PN messe in opposizione; si può prendere una giunzione NP e una PN e, rendendo comune la loro parte P, si ottiene un transistor NPN (discorso analogo per i transistor PNP).

Le due zone estreme vengono denominate, rispettivamente, EMETTITORE e COLLETTORE, mentre, la parte centrale viene denominata BASE.



Considerando un transistor NPN, polarizzare direttamente la giunzione emettitore-base significa applicare a detta giunzione una tensione tale da rendere positiva la base rispetto all'emettitore; polarizzare inversamente la giunzione collettore-base, invece, significa applicare a detta giunzione una tensione tale da rendere il collettore positivo rispetto alla base.



Il transistor bipolare funziona in ZONA LINEARE quando esiste una diretta proporzionalità tra la corrente di base (ib) e quella di collettore (ic): ic = k * ib ( essendo k è un numero reale maggiore di 1, è immediato intuire la capacità del transistore di amplificare i segnali di corrente applicati alla base).



Quando la corrente di base è nulla, la corrente di collettore sarà anch'essa nulla (in realtà assume valori dell'ordine dei nA) per cui il transistore si comporta come un interruttore aperto: questa condizione di funzionamento è detta INTERDIZIONE.



Infine, quando la corrente di base assume valori sufficientemente elevati, la caduta di tensione esistente tra il collettore e la base è prossima a zero per cui il transistore si comporta come un interruttore chiuso: questa condizione di funzionamento è detta SATURAZIONE.



Per quanto riguarda lo stato ibrido non saprei dirti....



Spero di essere stato sufficientemente chiaro in queste poche righe.



Ciaooooo.
edor84
2008-08-15 03:59:55 UTC
Per quanto riguarda un primo approccio intuitivo del transistor e anche il concetto di polarizzazione, avevo risposto qui:



https://answersrip.com/question/index?qid=20080603083245AARnykJ&show=7#profile-info-p0qeXvxkaa



Nello specifico devi distinguere bene di che transistor ti occupi: i principali sono BJT e MOSFET.

Il primo è un ottimo amplificatore, in quanto possiede una transcoddutanza elevata (rapporto tra corrente di uscita e tensione di ingresso), maggiore del mosfet.

È però meno conveniente da integrare inoltre in bassa frequenza ha resistenza di ingresso finita, dovuta al fatto che nella base entra corrente (poca comunque).

Il suo rivale MOSFET presenta alta impedenza (infinita) in ingresso alle basse frequenze ma ha guadagni minori (parlo sempre della transconduttanza) e ha letteralmente soppiantato il BJT per quanto riguarda i circuiti integrati.

La motivazione risiede nel fatto che il livello di integrazione richiesto soprattutto dai sistemi digitali ha raggiunto dei livelli enormi.

Un amplificatore ideale ha: guadagno alto, resistenza di ingresso infinita (perchè così per la legge del partitore non assorbe corrente e quindi parte della tensione non cade sulla resistenza di uscita del generatore a monte), resistenza di uscita nulla (in modo da pilotare qualsiasi tipo di carico senza variare il proprio guadagno).



Il BJT per essere sfruttato come amplificatore deve essere polarizzato in zona lineare diretta (RND): in questo caso fornisce alte correnti in uscita al fronte di piccole correnti in ingresso. Sempre per sfruttare la sua funzione di amplificatore bisogna evitare la sua saturazione (che avviene quando la giunzione collettore base risulta polarizzata direttamente).

Il MOSFET invece amplifica solo in zona di SATURAZIONE (la sua tensione di drain è maggiore della tensione di gate a cui è sottratta la tensione di attivazione Vt, solitamente sui 0,7 volt).

Il MOSFET è anche il transistor più utilizzato nell'elettronica digitale, dove viene fatto lavorare in zone estreme: in pratica ti preoccupi che sia acceso o spento più che amplifichi, proprio perchè sei interessato ai valori alto o basso.



Per quanto riguarda il modello ibrido è un discorso inerente ai piccoli segnali (ovvero una volta polarizzato il transistor, per piccole sollecitazioni può essere reso lineare e risolto con leggi algebriche: nota che ai grandi segnali le equazioni risolutive sono di tipo esponenziale per il BJT e quadratiche per il MOSFET, proprio perchè il transitor è un componente NON LINEARE). Linearizzato in un punto di lavoro il transistor può essere visto come una scatola a 2 porte (di cui un piedino è in comune tra ingresso e uscita) dove definisci tensioni di ingresso/uscita e correnti di ingresso/uscita.

Il modello equivalente sfrutta i circuiti elementari dell'elettrotecnica: in particolare simulerai la resistenza di ingresso ad esempio con un normalissimo resistore e il guadagno ad esempio con un generatore pilotato di coefficiente definito.

Potrai avere diversi modelli:

Uno ad esempio

Vi=Ri*Ii + Rr*Io

Vo=Rf*Ii + Ro*Io



i e o sono i pedici ingresso e uscita. Queste due equazioni caratterizzano completamente il tuo transistor visto come un due porte lineare.

In questo caso si parla di matrice delle resistenze.

Se scambi le correnti con le tensioni ottieni un modello a conduttanza.

Un modello ibrido

Vi=Hi*Ii + Hr*Vo

Io=Hf*Ii + Ho*Vo

Hi resistenza di ingresso con uscita in corto circuito (Ohm)

Hr amplificazione inversa a vuoto (adimensionale)

Hf rapporto tra correnti di uscita e di ingresso con uscita in corto circuito (adimensionale)

Ho conduttanza di ingresso con ingresso a vuoto (Siemens)



A livello teorico un modello vale l'altro, dipende principalmente da che valori nel tuo circuito sei interessato: ad esempio per circuiti in cui analizzi molti componenti in parallelo è utile un modello a conduttanze in quanto puoi sommarle direttamente.

Dalle matrici (ibride, resistenze, conduttanze) si ricavano funzioni come il guadagno di tensione, di corrente, l'impedenza di ingresso, di uscita ecc. che sono dette funzioni di rete e spesso risultano proprio le incognite dei tuoi problemi.

Per semplicità ho trascurato il discorso sulle risposte in frequenza (in pratica un transistor lavora "bene" se le frequenze appartengono ad un certo intervallo, al di là del quale le sue prestazioni calano fino a diventare nulle). Ma questo penso che lo affronterai più avanti.



Come testo consiglio "Circuiti per la Microelettronica" (Sedra Smith), un vademecum per gli elettronici.

ciao
anonymous
2008-08-14 10:05:55 UTC
Se ti può interessare ti posso consigliare due libri della Mc-Graw Hill sull'elettronica analogica. Il primo tomo, che poi è quello che ti interessa di più perchè spiega il BJT ma anche altri transistor come il MOSFET e naturalmente prima ti fa una prefazione sui diodi di cui sono composti i transistor, si chiama: Microelettronica: Elettronica analogica 1 e costa 30 euro circa. Il secondo si chiama: Microelettronica: circuiti integrati analogoci 2 sarebbe la continuazione del primo e contiene anche il modello ibrido a pi-greco del BJT e costa cira 25 euro. Sono molto dettagliati, io li ho presi per l'esame di elettronica e la sto studiando proprio ora. Cmq se vai sul sito della Mc Graw Hill c'è anche l'indice dettagliato. www.mcgraw-hill.it. Altrimenti anche il Sedra non è male
INLAND EMPIRE
2008-08-13 16:47:55 UTC
La zona di lavoro ti fornisce (in parole povere) il valore dell'uscita in rapporto all'ingresso in base a determinate caratteristiche.

Nel transistor che interessa a te, il BJT, la zona di lavoro è determinata dalla polarizzazione delle giunzioni, ossia scomponendo idealmente il transistor in un insieme di due diodi, da quanta corrente scorre sui tre rami e in quale verso.

In base a come decidi (perché è una tua decisione) di polarizzare le giunzioni, allora ti troverai in una delle tre regioni di lavoro: puoi avere un'uscita lineare (l'uscita è pari all'ingresso moltiplicato per una costante), puoi saturare (l'uscita raggiunge un valore massimo e da lì non scende più) oppure essere in regione di interdizione, cioè non hai un'uscita.



Riguardo allo "stato ibrido", penso tu ti riferisca in realtà al "modello ibrido". Come dicevo, possiamo approssimare un transistor a un duo di giunzioni pn (diodi), ma non è il metodo più preciso né sicuramente il più accurato per schematizzarne il comportamento. Ecco che un possibile modello circuitale è quello ibrido di cui hai sentito parlare tu, che tiene conto di alcune resistenze parassite del transistor.

Leggi qualche formula a questo link

http://it.wikipedia.org/wiki/Modello_ibrido_del_transistor



Questo per essere vaghi, anche perché non so a che livello tu sia e quali siano le tue necessità.

Per approfondire magari dai una letta qui

http://it.wikibooks.org/wiki/Elettronica_fisica/Transistor_bjt

e qui

http://it.wikipedia.org/wiki/Transistor_a_giunzione_bipolare

oppure leggiti un testo discreto tipo "Microelettronica" di Millman e Grabel.



Se hai bisogno di cose più specifiche chiedi pure.


Questo contenuto è stato originariamente pubblicato su Y! Answers, un sito di domande e risposte chiuso nel 2021.
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