parte ii - circuiti elettrici ed elementi ideali - Fisica

quali non sono rappresentate 13 nel modello stesso. Questi modelli, pertanto, rendono conto soltanto
delle relazioni fra le variazioni delle grandezze elettriche alle due porte (variazioni intese rispetto ai
valori, costanti, associati a un determinato punto di lavoro).
Notiamo poi che il modello differenziale di un "componente attivo" è certamente attivo, ma
il componente reale modellizzato non lo è, quando ad esso si applichi la definizione (7)
considerando le grandezze elettriche in toto e non soltanto le loro variazioni. L'energia che il
modello differenziale di un dispositivo attivo può fornire al circuito esterno (per esempio il carico
collegato alla porta d'uscita) non deriva infatti dal dispositivo stesso, ma dal generatore che
provvede all'alimentazione del circuito. Chiariamo questo punto specifico attraverso un esempio,
considerando un transistore bipolare inserito in un circuito nella connessione a emettitore comune.
18. Circuito comprendente un transistore bipolare: circuito equivalente per piccoli segnali
L'elettrodo di
base (B) del transistore
in figura è polarizzato
da un apposito circuito,
che schematizziamo
con un generatore ideale di corrente costante IB = 60 µA; l'elettrodo di collettore (C), è polarizzato
dall'alimentatore (un generatore di tensione con vo = VCC = 12 volt) attraverso il resistore
R = 1 k. Se il guadagno di corrente del transistore, in queste condizioni, è pari a 100, la corrente
continua che scorre nel collettore è IC = 6 mA e la corrispondente tensione del collettore, rispetto al
riferimento comune di massa, è VC = VCC - ICR = 6 volt. Calcolando la potenza assorbita dai vari
elementi, si ottiene: per il generatore di alimentazione pA = -72 mW (esso, cioè, fornisce potenza),
per il resistore pR = 36 mW, per il transistore pT = 36 mW, avendo trascurato la potenza dissipata nel
circuito di base del transistore.
Quando all'ingresso del circuito viene applicato il generatore di corrente variabile ib(t),
questa corrente scorre nella base del transistore, sovrapponendosi a quella di polarizzazione. Se
l'eccitazione segue la legge ib(t) = Ibsenot, con ampiezza Ib = 102 µA, la corrente totale nella base
del transistore sarà iB(t) = IB + Ibsenot; e quella totale nel collettore sarà iC(t) = IC + Icsenot, con
ampiezza Ic=2 mA se il guadagno in corrente rispetto alle variazioni è uguale anch'esso a 100. La
tensione del collettore sarà allora: vC(t) = VCC iC(t)R = VCC ICR IcRsenot.
13 Dalle condizioni di polarizzazione, tuttavia, dipendono i valori del parametro di controllo e delle altre costanti che
figurano eventualmente nel modello del dispositivo.
G. V. Pallottino – Aprile 2011 Appunti di Elettronica - Parte II pag. 28
Università di Roma Sapienza - Dipartimento di Fisica