Diodi-BJT-Operazionali

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IL TRANSISTOR COME INTERRUTTORE Il transistor, opportunamente polarizzato, può essere utilizzato come un interruttore che può essere aperto o chiuso, regolando la corrente di base. Consideriamo il seguente circuito: Quando l'interruttore si trova verso il basso, la tensione VBE = 0; la corrente di base IB = 0; la IC = 0; il transistor è interdetto, non conduce e si comporta come un circuito aperto. La tensione di uscita sul collettore assume il massimo valore Vu = VCC. Quando, invece, spostiamo verso l'alto l'interruttore, la base del transistor è polarizzata direttamente, il transistor va in saturazione, la IC assume il massimo valore, il transistor si comporta da circuito chiuso. La tensione di uscita assume il valore Vu = 0. Se consideriamo le caratteristiche di uscita del BJT: Possiamo considerare tre zone: Zona di saturazione: è la zona in cui il transistor conduce, IC raggiunge il massimo valore, VCE assume valori molto bassi. Zona attiva: è la zona centrale delle caratteristiche, in tale zona viene utilizzato come amplificatore, avendo un comportamento abbastanza lineare. Zona di interdizione: è la zona in cui il transistor si comporta da circuito aperto, IC assume valori molto bassi, VCE valori molto alti. Appunti di elettronica Rev. 1.0, Pag.16 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com
Amplificatori: studio a parametri “h” alle frequenze medie. Se si vuole studiare in maniera quantitativa il funzionamento e le prestazioni di un amplificatore a BJT, dobbiamo essere in grado di descrive o modellare in maniera semplice il comportamento del BJT, usato come amplificatore, nei riguardi delle sole variazioni delle tensioni e delle correnti rispetto al punto di lavoro. In altre parole dobbiamo avere a disposizione un modello che descriva in maniera semplice il comportamento del transistore bipolare nei confronti delle variazioni di tensione e di corrente ai terminali del dispositivo, cioè nei confronti dei segnali di tensione e di corrente nel dispositivo. Il BJT è un dispositivo dalle caratteristiche decisamente non lineari, per cui il problema della formulazione di un modello valido per i soli spostamenti delle grandezze elettriche rispetto al punto di lavoro scelto risulta grandemente semplificato se si considera una linearizzazione delle caratteristiche del transistore intorno al punto di lavoro stesso, cioè se tali caratteristiche possono essere convenientemente approssimate utilizzando la retta tangente alle caratteristiche stesse nel punto di lavoro. Tale approssimazione ovviamente sarà tanto più efficace e valida quanto più gli spostamenti rispetto al punto di lavoro saranno piccoli, per cui il modello che costruiremo nel seguito sarà un modello lineare per piccoli segnali del transistore bipolare. Per poter effettuare lo studio dell'amplificatore, è necessario poter rappresentare in modo approssimato il comportamento del transistore nei confronti dei piccoli segnali con un circuito lineare, comunemente chiamato circuito equivalente per i piccoli segnali a parametri H. Per i BJT esistono numerosi circuiti equivalenti, ciascuno particolarmente adatto a schematizzare il comportamento del BJT in varie situazioni (basse frequenza, alte frequenze, etc..), in questi appunti ci si limiterà a considerarne il più utilizzato per le frequenze audio: il circuito equivalente a parametri ibridi, il cui schema e riportato in Fig. 7. Normalmente i parametri hoe e hre sono molto piccoli, spesso, per semplicità , si considerano nulli. Si ricorda, per l'ennesima volta, che il circuito equivalente a parametri ibridi descrive in modo approssimato il Parametro Definizione campo di comportamento del BJT, solo ed esclusivamente per i segnali variabili (quindi non e utilizzabile per la continua), l'errore commesso e tanto più piccolo quanto più piccoli sono i segnali. Appunti di elettronica Rev. 1.0, Pag.17 Hie hfe hoe hre h h h ie fe oe re ΔVbe = ΔIb ΔIc = ΔIb ΔIc = ΔVce ΔVbe = ΔVce VCE = Cost VCE = Cost Ib= Cost Ib= Cost Fig.7: Circuito a parametri H Fig.8: valori tipici dei parametri H PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com h valori Resistenza KΩ Da 50 a 500 Da 5 μS A 50 μS Da 10 -4 A 10 -7 Note Resistenza di ingresso Guadagno di corrente Conduttanza di uscita Reazione di tensione (trascurabile)
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