Transistor Bipolare: corretto?
Ciao a tutti volevo sapere se ciò che ho scirtto sul transistor bipolare è corretto finora o se c'è qualcosa di strano e di sbagliato, o che posso togliere:
La sigla BJT è l’acronimo per bipolar junction transistor (transistor bipolare a giunzione). L’aggettivo bipolare è dovuto al fatto che nel funzionamento di questo dispositivo sono coinvolti entrambi i tipi di portatori di carica, lacune ed elettroni.
Esso è un dispositivo a semiconduttore composto da tre regioni drogate, alternativamente NPN oppure PNP, dette emettitore (E), base (B) e collettore (C), a formare due giunzioni P-N, con la regione centrale, la base, in comune. Vi sono dunque due giunzioni che si chiamano ovviamente giunzione BC (base collettore) e giunzione BE (base emettitore).
Una delle due regioni esterne, quella di emettitore, è più drogata rispetto all'altra, quella di collettore; nel BJT, perciò, il terminale di emettitore e quello di collettore non sono intercambiabili. La regione di base, che separa emettitore e collettore, è sottile e poco drogata.
In mancanza di polarizzazione, gli elettroni liberi della zona N si diffondono attraverso la giunzione e si ricombinano con le lacune della zona P, dando luogo a due zone di svuotamento.
Il BJT ha tre modi o regioni di funzionamento a secondo che soltanto una delle due giunzioni sia polarizzata direttamente in modo sufficiente a farla condurre, oppure conducano entrambe, oppure non conduca nessuna delle due.
L'interdizione
Il BJT è interdetto quando nessuna delle due giunzioni è in grado di condurre, o perché è polarizzata inversamente o perché è polarizzata direttamente in modo insufficiente o perché è cortocircuitata. Per cui la zona di svuotamento aumenta e l’unica corrente che circola è quella inversa che è quasi nulla.
La regione attiva (funzionamento normale)
Il BJT funziona in modo normale, o in regione attiva, quando la giunzione BE (base emettitore) è polarizzata direttamente, in modo sufficiente a farla condurre, e la giunzione BC (base collettore) è polarizzata inversamente oppure è polarizzata direttamente in modo insufficiente.
Per un transistor NPN, significa che la base è a potenziale più alto di E, e C è a potenziale più alto di B. Se la tensione tra B ed E è sufficiente ad abbattere la barriera di potenziale, gli elettroni liberi dell’emettitore, attraversano la giunzione e vanno in B, nella quale sarebbero portatori minoritari, ma essendo E drogata molto, e B drogata poco, si ha che essi sono molto più numerosi delle lacune, perciò il loro tempo di vita è piuttosto lungo. Per creare corrente nella base, gli elettroni devono attraversare trasversalmente la base, ricombinandosi con le lacune, e passando alla valenza. Solo il 5% circa degli elettroni compie il cammino, per cui la maggior parte arriva alla giunzione BC, che è polarizzata inversamente. Qui gli elettroni, essendo portatori minoritari (anche se in gran numero), vengono sospinti dal campo della barriera di potenziale, verso il collettore, che rappresenta circa il 95% degli elettroni che entrano nell’emettitore. Si crea quindi un flusso di corrente tra collettore ed emettitore, la cui intensità sta in un preciso rapporto con la corrente di base; può essere quindi controllata agendo sulla corrente di base che è molto piccola.
La saturazione
Il BJT funziona in saturazione quando entrambe le giunzioni sono polarizzate direttamente in modo sufficiente a farle condurre, avendo la base ad un potenziale più alto sia dell’emettitore che del collettore. Si vede che c’è un gran flusso di elettroni che va dall’emettitore e in gran parte va sul collettore e una quota, non trascurabile, si riversa sulla base. Questo fatto è giustificato dalla diversa concentrazione degli elettroni nelle regioni. Infatti nell’emettitore c’è più concentrazione di elettroni liberi rispetto al collettore; polarizzando direttamente entrambe le giunzioni, è naturale che gli elettroni vadano dalle zone a maggior concentrazione, a quelle a minore concentrazione. Nella base si crea una zona di transizione tra i due livelli di concentrazione, mentre nelle zone neutre, tali restano in quanto gli elettroni in arrivo vengono messi in circolazione dalle batterie esterne.
grazieee.
La sigla BJT è l’acronimo per bipolar junction transistor (transistor bipolare a giunzione). L’aggettivo bipolare è dovuto al fatto che nel funzionamento di questo dispositivo sono coinvolti entrambi i tipi di portatori di carica, lacune ed elettroni.
Esso è un dispositivo a semiconduttore composto da tre regioni drogate, alternativamente NPN oppure PNP, dette emettitore (E), base (B) e collettore (C), a formare due giunzioni P-N, con la regione centrale, la base, in comune. Vi sono dunque due giunzioni che si chiamano ovviamente giunzione BC (base collettore) e giunzione BE (base emettitore).
Una delle due regioni esterne, quella di emettitore, è più drogata rispetto all'altra, quella di collettore; nel BJT, perciò, il terminale di emettitore e quello di collettore non sono intercambiabili. La regione di base, che separa emettitore e collettore, è sottile e poco drogata.
In mancanza di polarizzazione, gli elettroni liberi della zona N si diffondono attraverso la giunzione e si ricombinano con le lacune della zona P, dando luogo a due zone di svuotamento.
Il BJT ha tre modi o regioni di funzionamento a secondo che soltanto una delle due giunzioni sia polarizzata direttamente in modo sufficiente a farla condurre, oppure conducano entrambe, oppure non conduca nessuna delle due.
L'interdizione
Il BJT è interdetto quando nessuna delle due giunzioni è in grado di condurre, o perché è polarizzata inversamente o perché è polarizzata direttamente in modo insufficiente o perché è cortocircuitata. Per cui la zona di svuotamento aumenta e l’unica corrente che circola è quella inversa che è quasi nulla.
La regione attiva (funzionamento normale)
Il BJT funziona in modo normale, o in regione attiva, quando la giunzione BE (base emettitore) è polarizzata direttamente, in modo sufficiente a farla condurre, e la giunzione BC (base collettore) è polarizzata inversamente oppure è polarizzata direttamente in modo insufficiente.
Per un transistor NPN, significa che la base è a potenziale più alto di E, e C è a potenziale più alto di B. Se la tensione tra B ed E è sufficiente ad abbattere la barriera di potenziale, gli elettroni liberi dell’emettitore, attraversano la giunzione e vanno in B, nella quale sarebbero portatori minoritari, ma essendo E drogata molto, e B drogata poco, si ha che essi sono molto più numerosi delle lacune, perciò il loro tempo di vita è piuttosto lungo. Per creare corrente nella base, gli elettroni devono attraversare trasversalmente la base, ricombinandosi con le lacune, e passando alla valenza. Solo il 5% circa degli elettroni compie il cammino, per cui la maggior parte arriva alla giunzione BC, che è polarizzata inversamente. Qui gli elettroni, essendo portatori minoritari (anche se in gran numero), vengono sospinti dal campo della barriera di potenziale, verso il collettore, che rappresenta circa il 95% degli elettroni che entrano nell’emettitore. Si crea quindi un flusso di corrente tra collettore ed emettitore, la cui intensità sta in un preciso rapporto con la corrente di base; può essere quindi controllata agendo sulla corrente di base che è molto piccola.
La saturazione
Il BJT funziona in saturazione quando entrambe le giunzioni sono polarizzate direttamente in modo sufficiente a farle condurre, avendo la base ad un potenziale più alto sia dell’emettitore che del collettore. Si vede che c’è un gran flusso di elettroni che va dall’emettitore e in gran parte va sul collettore e una quota, non trascurabile, si riversa sulla base. Questo fatto è giustificato dalla diversa concentrazione degli elettroni nelle regioni. Infatti nell’emettitore c’è più concentrazione di elettroni liberi rispetto al collettore; polarizzando direttamente entrambe le giunzioni, è naturale che gli elettroni vadano dalle zone a maggior concentrazione, a quelle a minore concentrazione. Nella base si crea una zona di transizione tra i due livelli di concentrazione, mentre nelle zone neutre, tali restano in quanto gli elettroni in arrivo vengono messi in circolazione dalle batterie esterne.
grazieee.
Risposte
"Ahi":
L'interdizione
Il BJT è interdetto quando nessuna delle due giunzioni è in grado di condurre, o perché è polarizzata inversamente o perché è polarizzata direttamente in modo insufficiente o perché è cortocircuitata. Per cui la zona di svuotamento aumenta e l’unica corrente che circola è quella inversa che è quasi nulla.
grazieee.
per interdizione, nella accezione piu' teorica ed intuitiva, si intende la regione in cui entrambe le regioni sono interdette.
C'e' da fare una precisazione in merito a quello che dici tu: per assicurare che il BJT sia interdetto, occorre polarizzare inversamente (0,1V) la giunzione B/E di un BJT al Germanio, oppure basta CORTOCIRCUITARE la stessa giunzione per un diodo al Silicio. Questa condizione assicura la nullita' del fattore alfa,
Se non si prende tale accorgimento, si rischia di avere al collettore una corrente di saturazione inversa amplificata di un fattore (circa pari a) beta.
Io parlerei anche dell'effetto Early, che è fondamentale nella comprensione delle caratteristiche di uscita in zona lineare, e di quelle di ingresso.
Credo tu debba approfondire qualcosina...
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