Elettronica - Transistor - Funzionamento

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ELETTRONICA CAPITOLO 4 1 1 CAP.4 TRANSISTOR BIPOLARE (BJT): AMPLIFICATORE E INTERRUTTORE 1. Transistore bipolare a giunzione (BJT). 2. Retta di carico e punto di lavoro 3. Modelli DC a largo segnale. 4. Circuiti di polarizzazione. 5. Circuito equivalente per piccoli segnali (a bassa frequenza) del BJT. 6. Stadio amplificatore ad emettitore comune. 2 TRANSISTORE BIPOLARE A GIUNZIONE (BJT) Struttura, terminologia, convenzioni. Funzionamento in regione attiva diretta. Caratteristiche statiche ad emettitore comune. Guadagni statici di corrente a base ed emettitore comune. Effetti del secondo ordine: effetto Early e breakdown Transistore pnp.

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CAP.4

TRANSISTOR BIPOLARE (BJT): AMPLIFICATORE E

INTERRUTTORE

1. Transistore bipolare a giunzione (BJT).2. Retta di carico e punto di lavoro3. Modelli DC a largo segnale.4. Circuiti di polarizzazione.5. Circuito equivalente per piccoli segnali (a

bassa frequenza) del BJT.6. Stadio amplificatore ad emettitore comune.

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TRANSISTORE BIPOLARE A GIUNZIONE (BJT)

• Struttura, terminologia, convenzioni.• Funzionamento in regione attiva diretta.• Caratteristiche statiche ad emettitore comune.• Guadagni statici di corrente a base ed emettitore comune.• Effetti del secondo ordine: effetto Early e breakdown• Transistore pnp.

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STRUTTURA E TERMINOLOGIA

Un transistore bipolare a giunzione (BJT) npn è costituito da una regione di semiconduttore di tipo p (detta base) interposta tra due regioni di tipo n (dette emettitore e collettore). In un BJT sono pertanto presenti due giunzioni p-n: la giunzione base-emettitore (B-E) e la giunzione base-collettore (B-C). E’ l’interazione tra queste due giunzioni che rende il BJT utilizzabile come amplificatore e come interruttore.

Segni convenzionali delle correnti in un BJT npn: iC e iB positive entranti, iE positiva uscente.Nel simbolo circuitale una freccia indica il terminale di emettitore. Tale freccia è diretta verso l’esterno per un BJT npn.

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FUNZIONAMENTO IN ATTIVA DIRETTAUn BJT funziona in regione attiva diretta se la giunzione B-E èpolarizzata in diretta (VBE>0.6 V) e la giunzione B-C è polarizzata in inversa (VCB<0, o VCE>0.2-0.3V). iE dipende da VBE nello stesso modo in cui la corrente dipende dalla tensione in una giunzione p-n:

L’emettitore viene drogato più pesantemente della base, in modo che la corrente che attraversa la giunzione B-E sia prevalentemente costituita da elettroni iniettati dall’emettitore.

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛≈ 1

Vv

expIiT

BEESE

iES(=10-12÷10-17 A) è proporzionale all’area dell’emettitore (AE).

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FUNZIONAMENTO IN ATTIVA DIRETTA /2Gli elettroni che attraversano la giunzione B-E sono minoritari nella base:si muovono per diffusione verso la giunzione B-C e possono ricombinare con le lacune maggioritarie. Quelli che raggiungono la giunzione B-C sono sospinti nel collettore dal campo elettrico della giunzione B-C polarizzata in inversa, che risulta diretto da C a B.

Se lo spessore della base WB è piùpiccolo della lunghezza di diffusioneLB degli elettroni in base, la maggior parte degli elettroni iniettati in E raggiunge il collettore.iB è costituita da lacune entranti dal terminale di base per rimpiazzare: 1) le lacune iniettate in E (la giunzioneB-E è polarizzata in diretta); 2) le lacune ricombinate con gli elettroni nella base.

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FUNZIONAMENTO IN ATTIVA DIRETTA /3

Riassumendo:

La giunzione B-E polarizzata in diretta è attraversata da una corrente che è in larga parte raccolta dal collettore (polarizzato inversamente rispetto alla base) e solo in piccola parte dalla base.

Ciò in virtù di due caratteristiche tecnologiche/realizzativefondamentali:

1) emettitore molto più drogato della base (NE/NB ⟩⟩ 1),

2) ridotto spessore della base (WB/LB ⟨⟨ 1).

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CARATTERISTICHE AD EMET. COMUNELa caratteristica iB-vBE (caratteristica di ingresso ad emettitore comune) è simile alla caratteristica I-V di un diodo a giunzione p-n. La tensione B-E ad una data iB diminuisce all’aumentare della temperatura di circa 2 mV/K.Le caratteristiche iC-vCE per iB fissate (caratteristiche di uscita ad emettitore comune) sono caratterizzate da iC indipendenti da vCE per valori di vCE maggiori di 0.2-0.3 V, ovvero fintanto che la giunzione B-C è in inversa o debolmente in diretta (BJT è in regione attiva diretta).

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GUADAGNI STATICI DI CORRENTE

Il guadagno statico di corrente a base comune αF è definito come il rapporto tra la corrente di collettore e quella di emettitore, ed è un numero tipicamente compreso tra 0.9 a 0.999).

E

CF i

i≡α

Dato che iE=iC+iB, tra iC ed iB sussiste la seguente relazione:

BFBF

FC ii

1i β=

α−α

=

βF è il guadagno statico di corrente ad emettitore comune ed ègeneralmente compreso tra 10 e 1000 con valore tipico 100.Ciò significa che iC è una “versione” amplificata della iB.

F

F

B

CF 1i

iα−

α=≡β

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EFFETTI DEL SECONDO ORDINEEffetto Early. Le caratteristiche di ingresso iB-vBE tendono a spostarsiverso vBE crescenti all’aumentare di vCE perchè all’aumentare di vCEcala la ricombinazione degli elettroni in base (aumenta la regione di svuotamento della giunzione B-C), e quindi iB.

Le caratteristiche di uscita iC-vCE hanno pendenza positiva nella regione attiva diretta: i prolungamenti delle caratteristiche di uscita convergono in uno stesso punto dell’asse vCE, detto tensione di Early (VA).

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EFFETTI DEL SECONDO ORDINE /2• Breakdown: La corrente di collettore aumenta rapidamente

quando la tensione vCE si avvicina ad un valore critico detto tensione di breakdown ad emettitore comune. Talecomportamento è provocato da due distinti fenomeni fisici:

1) la ionizzazione da impatto, ovvero la generazione di coppie elettroni-lacuna nelle regioni ad elevato campo elettrico;

2) il punch-through della base, ovvero il completo svuotamento della regione di base con conseguente cortocircuito delle regioni di emettitore e collettore.

NB La tensione di rottura costituisce un limite alla massima vCE applicabile al BJT.

• Corrente di perdita giunzione B-C: La giunzione B-C èattraversata (oltre che dalla corrente di elettroni provenienti dall’emettitore) dalla corrente di perdita della giunzione in inversa(ICO). Di conseguenza iB non si annulla per vBE=0 ma vale iB≈-ICO.

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TRANSISTORE BIPOLARE PNP

Il BJT pnp è costituito da una regione di semiconduttore di tipo n (base) interposta tra due regioni di tipo p (emettitore e collettore). Il funzionamento del transistore pnp è del tutto simile a quello del BJT npn (una volta invertite le polarità delle tensioni e i versi delle correnti).I segni convenzionali delle correnti (iC e iBpositive uscenti e iEpositiva entrante) sono quelli assunti in regione attiva diretta (come già per il BJT npn).Nel simbolo circuitale l’emettitore è indicato da una freccia entrante.

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TRANSISTORE BIPOLARE PNP /2

Le caratteristiche statiche del transistore bipolare pnp sono uguali a quelle del transistore npn con l’unica differenza che le tensioni sono cambiate di segno.

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RETTA DI CARICO E PUNTO DI LAVORO

• Stadio amplificatore ad emettitore comune.• Analisi del circuito di ingresso.• Analisi del circuito di uscita.• Esercizio

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STADIO AMPLIFICATORE A EMETTITORE COMUNE

In un amplificatore ad emettitore comune il terminale di emettitore del BJT è comune alla porta di ingresso (B-E) e a quella di uscita(C-B).Le due alimentazioni VBB e VCC fissano la polarizzazione del BJT in un punto dilavoro statico in cui si può ottenere unabuona amplificazione del segnale di ingresso(regione attiva diretta).

Il generatore ditensione sinusoidalevin(t) genera ilsegnale di ingresso.

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Applicando la II legge di Kirchhoff al circuito di ingresso, si ottiene:

CIRCUITO DI INGRESSO

)t(v)t(iR)t(vV BEBBinBB +=+

Tale equazione rappresenta il vincolo che il circuito esterno impone suivalori di vBE e iB. La sua rappresentazione grafica è la retta di carico nelpiano delle caratteristiche di ingresso iB - vBE. Il punto diintersezione della caratteristica di ingresso del BJT e della retta di caricofornisce le coordinate del punto di lavoro.

Il punto di lavorostatico o punto diriposo si ottiene ponendovin(t)=0. Al variare di vinnel tempo, il punto dilavoro istantaneo si spostasopra e sotto il punto diriposo.

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CIRCUITO DI USCITAApplicando la II legge di Kirchhoff al circuito di uscita, si ottiene:

)t(v)t(iRV CECCCC +=

Tale equazione rappresenta il vincolo che il circuito esterno impone suivalori di vCE e iC. La sua rappresentazione grafica è la retta di carico nelpiano delle caratteristiche di uscita: vCE e iC devono appartenere allacaratteristica di uscita corrispondente al valore di iB ottenutodall’analisi del circuito di ingresso. I valori di vCE e iC che soddisfanoquesti vincoli sono date dal punto diintersezione fra retta di carico e la curva iC – vCE corrispondente al corretto valore di iB.Se vin aumenta, aumenta anche iB: vCE diminuisce (vedi caratteristica diuscita) e il segnale di uscita risultapertanto invertito.

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ESERCIZIODati: VCC=10 V, VBB=1.6 V, RB=40 kΩ, RC=2 k Ω, vin(t)=0.4⋅sin(2000pt). Trovare il punto di riposo e i valori massimi e minimi di vCE. Determinareil guadagno di tensione.1) Determinazione di iBQ, iBmax, iBmin.

)t(v)t(iR)t(vV BEBBinBB +=+

B

BEinBBB R

)t(v)t(vV)t(i

−+=

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ESERCIZIO /22) Determinazione di vCEQ, vCEmax, vCEmin.

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ESERCIZIO /32) Determinazione del guadagno di tensione.

Considerando più punti (oltre vCEQ, vCEmax, vCEmin) è possibile costruire la forma d’onda vCE(t), la quale risulta una sinusoide di ampiezza 2 V, frequenza uguale a quella del segnale di ingresso (1000 Hz) e invertita.Il guadagno di tensione risulta pertanto: Av=-2/0.4=-5.

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DISTORSIONE NON LINEARELa tensione di uscita degli amplificatori non è mai una sinusoideperfetta a causa della non-linearità del BJT. In questi casi, si dice chel’amplificatore ha introdotto una distorsione non lineare.L’amplificazione non introduce apprezzabile distorsione solo se l’ampiezza del segnale diingresso è così limitatada evitare che il punto dilavoro istantaneo escadalla regione attivadiretta.La regione difunzionamento in cui iC≈0 è dettainterdizione. Quella in cui vCE≈ 0.2-0.3 V èdetta saturazione.

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REGIONI DI FUNZIONAMENTO DEL TRANSISTOR BIPOLARE

REGIONE GIUNZIONE B-E GIUNZIONE B-C

ATTIVA DIRETTA On Off

SATURAZIONE On On

INTERDIZIONE Off Off

ATTIVA INVERSA Off On

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MODELLO DC DEL BJT IN REGIONE ATTIVA DIRETTA E SATURAZIONE

ATTIVA DIRETTA SATURAZIONE

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MODELLO DC DEL TRANSISTOR BIPOLARE IN INTERDIZIONE

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CIRCUITI DI POLARIZZAZIONE

• Analisi DC dei circuiti a BJT.• Circuito di polarizzazione a base fissa.• Circuito di polarizzazione a doppia alimentazione.• Circuito di polarizzazione a 4 resistenze.

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ANALISI DC DEI CIRCUITI CONTENENTI TRANSITOR BIPOLARI

I circuiti di polarizzazione hanno la funzione di fissare il punto di riposo dei transistori all’interno di specifiche regioni (attiva diretta se il BJT lavora da amplificatore, interdizione/saturazione se lavora da interruttore).Per analizzare un circuito contenente transistor BJT:1. si assume che ogni BJT operi in una determinata regione di funzionamento e si sostituisce ad ogni BJT il corrispondente modello DC;2. si risolve il circuito ottenendo il punto di riposo di ogni BJT;3. si verifica, per ogni BJT, che la soluzione ottenuta soddisfi le condizioni imposte dalla regione di funzionamento assunta;4. in caso affermativo l’analisi è completa; altrimenti si assume una diversa regione di funzionamento per uno o più BJT e si ripetono i punti 2-4 fino a quando si ottiene una soluzione valida per tutti i BJT.

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POLARIZZAZIONE A BASE FISSADati: VCC=15 V, RB=200 k Ω, RC=1 Ω k, βF = 100.1. Supponiamo che il BJT sia interdetto: IB=0 ⇒ VBE=VCC=15 V ⇒ il punto di lavoro ottenuto non è consistente con l’ipotesi fatta.2. Supponiamo che il BJT sia in saturazione: IC=(VCC-0.2)/RC=14.8 mA, IB=(VCC-0.7)/RB=71.5 uA ⇒ βF IB< IC ⇒ il punto di lavoro ottenuto non è consistente con l’ipotesi fatta.

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POLARIZZAZIONE A BASE FISSA /2Supponiamo che il BJT operi in regione attiva diretta: IB=(VCC-0.7)/RB=71.5 uA, IC= βF IB= 7.15 mA, VCE=VCC-RC IC=7.85 V.Risulta verificato che: IB>0 e VCE>0.2 V, pertanto il BJT opera realmente in regione attiva diretta e i valori ottenuti per IB, IC e VCErappresentano effettivamente il suo punto di lavoro.Il punto di lavoro del BJT è prossimo al punto medio della retta di carico: una grossa variazione di βF (usuale nei componenti discreti) può portareil punto di lavoro verso le zone disaturazione e interdizione: per questo, il circuito dipolarizzazione a base fissanon è adatto peramplificatori di massa. Il circuito è detto a base fissa perchè IB è fissata da VCC e RB.

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POLARIZZAZIONE A DOPPIA ALIMENTAZIONE

Dati: VCC=15 V, VBB=5 V, RC=2 kΩ, RE=2 kΩ, βF= 100.Ipotizziamo il BJT operante in regione attiva diretta:

IE=(VBB-0.7)/RE=2.15 mA(indipendente da βF)

IB=IE/(βF+1)=21.3 uA

IC=βFIB=2.13 mA

VCE=VCC-RCIC -REIE=6.44 V

Ipotesi corretta.

Il punto di lavoro sulla caratteristica di uscita (IC, VCE) è praticamente indipendente da βF.

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POLARIZZAZIONE A 4 RESISTENZEIl circuito di polarizzazione a doppia alimentazione non viene utilizzato perchè richiede due alimentazioni, e non consente di iniettare in base un segnale AC (la base è cortocircuitata a massa per i segnali AC), caratteristica fondamentale per un amplificatore . Per questo motivo, si utilizza il circuito di polarizzazione a 4 resistenze: le due resistenze R1 e R2 formano un quasi (NB: c’è IB) partitore ditensione che ha lo scopo di fornire una tensione costante indipendente da βF sulla base del BJT, che si traduce in un punto di lavoro (IC, VCE) indipendente da βF.Siccome la base del BJT non èdirettamente connessa all’alimentazione o a massa, èpossibile iniettarvi un segnale AC tramite una capacità di accoppiamento.

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POLARIZZAZIONE A 4 RESISTENZE /2Applicando il teorema di Thevenin (generatroe equivalente) tra la base del BJT e massa guardando a sinistra dalla linea tratteggiata:RB=R1||R2= R1R2/(R1+R2) resistenza equivalenteVB= R2VCC/(R1+R2) tensione equivalente

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POLARIZZAZIONE A 4 RESISTENZE /3Supposto che il BJT funzioni in regione attiva diretta:VB=RBIB+VBE+REIE e IE=(βF+1)IB

si ricava:IB= (VB-VBE)/[RB+(βF +1)RE] IC=βFIB

VCE=VCC-RCIC-REIE

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POLARIZZAZIONE A 4 RESISTENZE /4Per il circuito in figura (βF=100):IB=41.2uA; IC=4.12mA; VCE=6.72V

Affinché il (quasi) partitore di tensione R1-R2fornisca una tensione costante alla base del BJT, bisogna che IB sia piccola rispetto alla corrente su R1 e R2, ossia che R1 e R2 siano piccole. All’aumentare di R1 e R2 le variazioni del punto di lavoro con βF aumentano.

Tuttavia, visto che valori troppo piccoli di R1 e R2 portano a correnti troppo elevate, R2 è scelta in modo che la corrente che la attraversa sia 10÷20 volte maggiore della massima IB.È inoltre opportuno che VB sia grande rispetto a VBE: di solito VB=VCC/3.Il circuito a 4 resistenze è largamente utilizzato per la polarizzazione degli amplificatori a discreti.

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BJT COME INTERRUTTORE• Usato come interruttore, il transistor è un dispositivo digitale che ha due soli stati: acceso (ON) e spento (OFF) e serve per controllare potenza fornita ad un certo carico R

Vcc

R

• Se il transistor è spento, la tensione fra C e E (VCE) è uguale a VCC, la corrente IC=0, per cui la potenza dissipata P=VCEIC=0• Quando il transistor è acceso, lavora in saturazione, VCE~0.3V, su di esso scorre molta corrente, e quindi il transistor dissipa potenza VCEIC >>0• Ogni BJT è in grado di gestire un certo livello di potenza (BJT di segnale e di potenza): la potenza dissipata si trasforma in calore e si devono prevedere opportune alette di raffreddamento per controllare la temperatura del BJT.

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STADI DI USCITA “POWER SWITCHING”

• R1 per limitare la corrente in base

• Protezione dalle correnti di spegnimento (diodo)

• È importante scegliere bene il transistor: deve sopportare la corrente di carico!

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CIRCUITO EQUIVALENTE PER PICCOLI SEGNALI DEL BJT

• Regime di piccolo segnale.• Circuito equivalente a due parametri.

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REGIME DI PICCOLO SEGNALEI segnali di corrente (ib, ic, ie) o tensione (vbe, vce, vcb) sono definiti come la variazione della grandezza considerata rispetto al suo valore di riposo.Si è in regime di piccolo segnale se le ampiezze di tali variazioni sono “così piccole” da poter essere linearizzate nell’intorno del punto di riposo.

iB(t)=IBQ+ ib(t)iC(t)=ICQ+ ic(t)iE(t)=IEQ+ ie(t)vBE(t)=VBEQ+ vbe(t)vCE(t)=VCEQ+ vce(t)vCB(t)=VCBQ+ vcb(t)

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CIRCUITO EQUIVALENTE A DUE PARAMETRI

I circuiti equivalenti ai piccoli segnali (a) e (b) descrivono le relazioni esistenti in un BJT fra correnti e tensioni di piccolo segnale: rπ è la resistenza equivalente della giunzione B-E (a temperatura ambiente VT≈0.026 V), gm è la trasconduttanza

T

CQFm V

Ir

g =β

Relazioni tra correnti e tensioni di piccolo segnale:

π

=r

)t(v)t(i be

b

)t(vg)t(i bemc =

CQ

TF

BQ

T

IV

IV

==π

)t(i)t(i bFc β=(a)

(b)

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STADIO AMPLIFICATORE AD EMETTITORE COMUNE

• Schema elettrico.• Circuito equivalente per piccoli segnali.• Guadagno di tensione.• Impedenza di ingresso.• Guadagno di corrente e di potenza.• Impedenza di uscita.

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SCHEMA ELETTRICOIn condizioni statiche i condensatori sono dei circuiti aperti e pertanto le resistenze R1, R2, RC e RE1+RE2 realizzano una rete di polarizzazione a 4 resistenze. C1 accoppia la sorgente del segnale di ingresso alla base del BJT, mentre C2 accoppia il segnale di uscita (preso sulcollettore del BJT) al carico. CE, detta capacità di by-pass, costituisce un percorso a più bassa impedenza per ie verso massa.

C1, C2 e CE sono scelte grandi in modo da dare una piccola impedenza alla minima frequenza utile di vin: nell’analisi AC vannoconsiderati come dei corticircuiti.Se RE1=0, l’emettitore del BJT è comune alle porte di ingresso e quella di uscitadei segnali.

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CIRCUITO EQUIV. AI PICCOLI SEGNALI Per ottenere il circuito equivalente ai piccoli segnali dell’amplificatore a emettitore comune occorre sostituire: 1) ai condensatori dei corto-circuiti; 2) al BJT il suo circuito equivalente per piccoli segnali; 3) aigeneratori di tensione (corrente) DC indipendenti dei corto-circuiti (circuiti aperti), dal momento che su di essi la variazione di tensione (quindi il segnale di tensione) è nulla. Possiamo quindi definire: RB= R1||R2 e RL’= RC||RL.

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GUADAGNO DI TENSIONE

La corrente attraverso RE1 è data da ie=(βF+1)ib.

La tensione di ingresso può scriversi come: bF1Ebin i)1(Rirv +β+= π

La tensione di uscita è data dalla caduta di tensione su RL’ ovvero: bFLo iRv β′−=

Dividendo membro a membro si ottiene il guadagno di tensione: 1EF

LF

in

ov R)1(r

Rvv

A+β+′β

−==π

Av è negativo: ciò significa che l’amplificatore ad emettitore comune èun amplificatore di tensione invertente.

Il guadagno di tensione a vuoto è dato da:1EF

CFvo R)1(r

RA

+β+β

−=π

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GUADAGNO DI TENSIONE /2

Se (βF+1)RE1>>rπ e βF>>1, si ottiene:

π

′β−==

rR

vv

A LF

in

ovSe RE1=0:

1E

L

1EF

LF

1EF

LFv R

RR)1(

RR)1(r

RA

′−≈

+β′β

−≈+β+′β

−=π

In queste condizioni Av è circa indipendente dai parametri del BJT e dipende unicamente dal rapporto della resistenza di carico RL’ e della esistenza all’emettitore RE1.

La resistenza RE1 in serie all’emettitore riduce il guadagno di tensione rispetto al caso RE1=0, ma lo rende meno sensibile ai parametri del transistor (e come vedremo aumenta l’impedenza di ingresso).

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IMPEDENZA DI INGRESSOL’impedenza di ingresso vista dalla base del BJT è ottenibile dall’eqz. Di Kirchoff della maglia di ingresso:

1EFb

init R)1(r

iv

Z +β+== π

L’impedenza di ingresso vista dal generatore del segnale di ingresso è il parallelo di RB e Zit:

itBin

inin

Z1

R1

1iv

Z+

==

Con le approssimazioni fatte, l’impedenza di ingresso è una pura resistenza e pertanto può essere ottenuta come rapporto della vin e della iin istantanee. Se nel circuito equivalente fossero state presenti capacità e/o induttanze, sarebbe stato necessario dividere i fasoriassociati e l’impendenza ottenuta avrebbe avuto una parte reattiva.

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GUADAGNO DI CORRENTE E DI POTENZA

Il guadagno di corrente è in generale ottenibile come:

L

inv

L

0

in

in

in

oi R

ZA

Rv

vZ

ii

A ===

Il guadagno di corrente di corto circuito è dato da:

FiscA β−=

Nell’ipotesi di impedenze di ingresso e di carico puramente resistive, ilguadagno di potenza è dato dal prodotto:

L

in2Viv R

ZAAAG ==

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IMPEDENZA DI USCITAPer calcolare l’impedenza di uscita, il generatore di segnale vs deveessere cortocircuitato. In queste condizioni ib=0 e pertanto anche bFib=0, da cui:

Co

oo R

iv

Z =−

=

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• Il segnale di uscita è prelevato dall’emettitore e trasferito in uscita tramite C2.• La resistenza di collettore non serve in questo circuito.

INSEGUITORE DI EMETTITORE

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Circuito equivalente a piccolo segnale a centro banda: • dato che il collettore è connesso a massa, questo circuito è chiamato amplificatore a collettore comune;• RB= R1||R2 e RL’= RC||RL;• guadagno di tensione:

INSEGUITORE DI EMETTITORE /2

( ) bLFbin iR1irv ′β++= π( ) bLFo iR1v ′β+=

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• AV→1: per essere utile, questo circuito deve avere un grande guadagno di corrente

INSEGUITORE DI EMETTITORE /3

( )( ) 0

R1rR1

ALF

LFV >

′β++′β+

• AV>0: è un amplificatore non-invertente; la tensione di uscita cambia della stessa quantità di cui cambia quella di ingresso, per cui si dice che insegue l’ingresso• Alta impedenza di ingresso (rispetto ad altre configurazioni circuitali che utilizzano i BJT): transistor MOSFET e retroazione aiutano ad aumentare l’impedenza di ingresso

LFb

init R)1(r

iv

Z ′+β+== πitB

in

inin

Z1

R1

1iv

Z+

==

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• Guadagno di corrente generalmente elevato

INSEGUITORE DI EMETTITORE /4

( )[ ]( )[ ]LFBL

LFB

L

in

L

inv

in

oi R1rRR

R1rRRZ

RZ

Aii

A′β+++

′β++≈≈==

π

π

• Bassa impedenza di uscita

F

Sot 1

RrZ

β+′+

= π

otEx

x0

Z1

R1

1iv

Z+

==SB

SBS RR

RRR

+=′

50

• L’amplificatore a base comune è non-invertente, ha potenzialmente un elevato guadagno di tensione, mentre il guadagno di corrente è inferiore all’unità. • R1 e R2 sono resistenze di polarizzazione.

AMPLIFICATORE A BASE COMUNE

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• Guadagno di tensione:

AMPLIFICATORE A BASE COMUNE /2

bin irv π−=bLFo iRv ′β−=π

′β=

rR

A LFV

CL

CLL RR

RRR

+=′

Calcolare: • Guadagno di corrente• Impedenza di ingresso• Impedenza di uscita

E