Dubbio sui transistor

[XCOPY]

Ciao a tutti.
Immaginiamo di avere un transistor, per esempio NPN quindi
emettitore N1 - base P - collettore N2.
Bene, colleghiamo
N1 a potenziale negativo rispetto a P, P a potenziale negativo rispetto a
N2.
In tali condizioni, il transistor conduce corrente.
Invertiamo le polarità, allora abbiamo
N2 a potenziale negativo ripsetto a P, P a potenziale negativo rispetto a
N1.
Perchè il transistor non conduce, visto che la situazione è apparentemente
simmetrica a prima, scambiando N2 e N1?
Non dovrebbe accadere semplicemente che N2 diventa emettitore e N1
collettore?
Grazie per le vostre risposte.

[Franco]

Post by XCOPY
Perchè il transistor non conduce, visto che la situazione è apparentemente
simmetrica a prima, scambiando N2 e N1?
Non dovrebbe accadere semplicemente che N2 diventa emettitore e N1
collettore?

Perche' dici che non conduce? Scambiando E e C il transistor conduce con
un guadagno di corrente basso, o molto basso, ma conduce, si chiama zona
attiva inversa (o qualcosa del genere).

Il motivo per cui non ha un guadagno come in conduzione diretta e` fa
cercarsi nei drogaggi: il livello di drogaggio dell'emettitore e` molto
maggiore di quello di base, a sua volta molto maggiore di quello di
collettore. Se scambi E e C hai che il drogaggio di base e` molto
maggiore di quello dell'emettitore, e questo uccide il guadagno del
transistore inverso.

Una volta i transistori polarizzati a rovescio erano usati come
interruttori di segnale perche' hanno una VCE di saturazione piu` bassa
che in zona diretta.

[not1xor1]

Post by Franco
Una volta i transistori polarizzati a rovescio erano usati come
interruttori di segnale perche' hanno una VCE di saturazione piu`
bassa che in zona diretta.

ne conoscevo l'impiego come zener (relativamente stabili in
temperatura se si ricava la tensione tra emettitore collegato al
positivo - per gli NPN - e collettore)...

e +
b-K
c -

(la base è scollegata)

cosa intendi utilizzazione a rovescio come interruttori di segnale?
qualcosa tipo:

+in >---e c--->out
\/
--
b (controllo on/off)

?

spero si capisca dal disegno in ascii altrimenti posso provare con una
png codificata in base 64 o simili...

[Tommaso Russo, Trieste]

Post by XCOPY
Ciao a tutti.
Immaginiamo di avere un transistor, per esempio NPN quindi
emettitore N1 - base P - collettore N2.
Bene, colleghiamo
N1 a potenziale negativo rispetto a P, P a potenziale negativo rispetto a
N2.
In tali condizioni, il transistor conduce corrente.
Invertiamo le polarità, allora abbiamo
N2 a potenziale negativo ripsetto a P, P a potenziale negativo rispetto a
N1.
Perchè il transistor non conduce, visto che la situazione è apparentemente
simmetrica a prima, scambiando N2 e N1?
Non dovrebbe accadere semplicemente che N2 diventa emettitore e N1
collettore?
Grazie per le vostre risposte.

Non sbagli affatto. A emettitore e collettore invertiti, il transistor
conduce, esattamente come prevedi tu: solo conduce molto meno (e
continua anche a funzionare come amplificatore, ma con curve
caratteristiche ed efficenza molto minore).

La disimmetria e' dovuta alla differenza di superficie fra la giunzione
EB e la giunzione BC: la prima e' molto piu' piccola dalla seconda, per
cui *gran parte* delle cariche o lacune emesse dall'emettitore in
seguito alla DDP applicata fra B ed E si diffondono attraverso la base
fino a raggiungere il collettore anziche' venir "catturate" dal contatto
esterno della base, mentre a ruoli invertiti l'emettitore (con il ruolo
di collettore) viene raggiunto solo da una *piccola parte* di esse.

[XCOPY]

Ciao a tutti.
Per prima cosa, un grazie a tutti per le vostre gentilissime risposte.
Mi si consenta un grazie particolare a Tommaso che, ogni volta che pongo
qualche domanda, è sempre pronto ad aiutarmi.
Scusatemi se approfitto ancora di voi.
Per quanto riguarda i transistor ad effetto di campo (FET), trovo
chiaramente in rete le condizioni che delimitano le tre regioni di
funzionamento:
http://it.wikipedia.org/wiki/MOSFET
-regione di interdizione
V_GS < V_soglia
dove V_GS è la tensione tra gate e source (con il source allo stesso
potenziale della regione del canale)
-regione lineare
V_GS > V_soglia
V_DS < (V_GS - V_soglia)
dove V_DS è la tensione tra drain e source
-regione di saturazione
V_GS > V_soglia
V_DS > (V_GS - V_soglia)

Bene, non riesco a trovare in rete informazioni sulle analoghe condizioni
per i transistor a giunzione bipolare (BJT)
(qui non vengono dette esplicitamente
http://it.wikipedia.org/wiki/Transistor_a_giunzione_bipolare)
Da qui
http://www.giurob.it/sito/elettronica/digitale/transistor/tr_onoff.htm
si capisce che
-regione di interdizione
V_BE < V_soglia
dove V_BE è la tensione tra base ed emettitore.
Ma poi?

Per analogia avevo pensato
-regione lineare
V_BE > V_soglia
V_CE < (V_BE - V_soglia)
dove V_CE è la tensione tra collettore ed emettitore
-regione di saturazione
V_BE > V_soglia
V_CE > (V_BE - V_soglia)
Ma sto letteralmente inventando, anche se mi sembra ragionevole.
E' corretto?
Perdonate la mia ignoranza da autodidatta.
Saluti.

[not1xor1]

Il 28/12/2011 07:21, XCOPY ha scritto:

allora premetto che sono molto arrugginito di elettronica e di
ricordare poco riguardo i fet (con cui a suo tempo feci poche esperienze)

Post by XCOPY
Bene, non riesco a trovare in rete informazioni sulle analoghe condizioni
per i transistor a giunzione bipolare (BJT)
(qui non vengono dette esplicitamente
http://it.wikipedia.org/wiki/Transistor_a_giunzione_bipolare)
Da qui
http://www.giurob.it/sito/elettronica/digitale/transistor/tr_onoff.htm
si capisce che
-regione di interdizione
V_BE< V_soglia
dove V_BE è la tensione tra base ed emettitore.
Ma poi?
Per analogia avevo pensato
-regione lineare

il transistor lo devi considerare come un amplificatore di corrente:
la corrente che scorre tra collettore e emettitore (assumendo che si
parli di NPN e la convenzione - contraria alla realtà fisica - che la
corrente scorra dal potenziale positivo al negativo) è ß volte quella
che scorre tra base e emettitore

se consideri il transistor come un interruttore, per esempio una porta
logica NOT, devi limitare comunque la corrente Ibe

per i transistor di piccola e media potenza, la tensione tipica di
saturazione Vbe è di circa 0.5-0.7 V mentre la tensione Vce può
arrivare anche a solo 0.1-0.3 volt (dipende anche dalla corrente che
scorre) cioè quando mandi un transistor bipolare in saturazione la
tensione Vce è solitamente minore di Vbe

Post by XCOPY
V_BE> V_soglia
V_CE< (V_BE - V_soglia)
dove V_CE è la tensione tra collettore ed emettitore
-regione di saturazione
V_BE> V_soglia
V_CE> (V_BE - V_soglia)
Ma sto letteralmente inventando, anche se mi sembra ragionevole.
E' corretto?

non capisco cosa voglia dire, ma se per esempio scarichi il datasheet
di uno dei transistor più comuni ai miei tempi, il BC109:

<http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/siemens/BC109B.pdf>

i grafici delle curve caratteristiche potrebbero dissipare i tuoi dubbi

[XCOPY]

il transistor lo devi considerare come un amplificatore di corrente: la
corrente che scorre tra collettore e emettitore (assumendo che si parli di
NPN e la convenzione - contraria alla realtà fisica - che la corrente
scorra dal potenziale positivo al negativo) è ß volte quella che scorre
tra base e emettitore

OK. Sì questo mi è chiaro. Ho anche visto che ß non è esattamente costante,
e basta guardare le curve caratteristiche:
i grafici di I_CE al variare di V_CE, per valori di I_BE fissati.

se consideri il transistor come un interruttore, per esempio una porta
logica NOT, devi limitare comunque la corrente Ibe

D'accordo, una cosa tipo
- seconda regione di funzionamento
V_BE > V_soglia
I_BE < I_max
- terza regione di funzionamento
V_BE > V_soglia
I_BE > I_max
?
Se scrivo sciocchezze, scusami, non ho libri universitari sull'argomento da
cui studiare.

per i transistor di piccola e media potenza, la tensione tipica di
saturazione Vbe è di circa 0.5-0.7 V mentre la tensione Vce può arrivare
anche a solo 0.1-0.3 volt (dipende anche dalla corrente che scorre) cioè
quando mandi un transistor bipolare in saturazione la tensione Vce è
solitamente minore di Vbe

Ti ringrazio tanto.
Scusami ancora, tornando a quanto già ho scritto prima, quali sono le
condizioni affinchè un BJT non sia in interdizione, ma non sia nemmeno in
saturazione? Oppure ciò non è possibile e le regioni di funzionamento sono
solo due?
Vedi, io sento dire che
- in interdizione, un transistor non dissipa potenza,
ovvio, la corrente è nulla
- in saturazion, quasi non dissipa potenza,
V_CE è piccola, è quasi un corto circuito (resistenza quasi nulla)
- solo in zona lineare, la dissipazione di potenza è imporatante.
Ma non riesco a capire come faccio a capire matematicamente quando ciò
accade.
Forse mi sto confondendo, per i BJT le regioni di funzionamento sono solo
due, e quanto ho appena detto vale solo per i FET?
Buona giornata.

[not1xor1]

Post by XCOPY
OK. Sì questo mi è chiaro. Ho anche visto che ß non è esattamente costante,

certo... ma non volevo mettere troppa carne al fuoco (tanto più che
sono vegetariano :-) )

Post by XCOPY
D'accordo, una cosa tipo
- seconda regione di funzionamento
V_BE> V_soglia
I_BE< I_max

il transistor è in conduzione e tra collettore e emettitore scorrerà
la maggior corrente possibile (compatibilmente con gli altri parametri
tipici del transistor in questione)

Post by XCOPY
- terza regione di funzionamento
V_BE> V_soglia
I_BE> I_max

Ibe > Imax = transistor fumante :-)

Post by XCOPY
Se scrivo sciocchezze, scusami, non ho libri universitari sull'argomento da
cui studiare.

figurati... la mia è una cultura da autodidatta, vecchia di oltre 30
anni e altamente incrostata di ruggine :-)
(ho pochi esami di università all'attivo)

Post by XCOPY
Scusami ancora, tornando a quanto già ho scritto prima, quali sono le
condizioni affinchè un BJT non sia in interdizione, ma non sia nemmeno in
saturazione? Oppure ciò non è possibile e le regioni di funzionamento sono
solo due?

il transistor viene fatto funzionare nella sua regione lineare
soprattutto tramite il principio di retroazione (per esempio un
partitore di tensione collegato alla base e una resistenza collegata
all'emettitore o una resistenza collegata tra collettore e base)

Post by XCOPY
Vedi, io sento dire che
- in interdizione, un transistor non dissipa potenza,
ovvio, la corrente è nulla

quasi nulla... dipende dalla tensione e dal tipo di transistor (la
corrente sarà maggiore per i transistor di potenza)

Post by XCOPY
- in saturazion, quasi non dissipa potenza,
V_CE è piccola, è quasi un corto circuito (resistenza quasi nulla)

ma aumenta all'aumentare della corrente, in questo sono molto migliori
i mosfet (arrivano a Rds di pochi mOhm)

Post by XCOPY
- solo in zona lineare, la dissipazione di potenza è imporatante.
Ma non riesco a capire come faccio a capire matematicamente quando ciò
accade.

è difficile spiegarlo senza disegni... penso che in rete sia possibile
trovare siti esplicativi
puoi anche provare a chiedere in it.hobby.elettronica

Post by XCOPY
Forse mi sto confondendo, per i BJT le regioni di funzionamento sono solo
due, e quanto ho appena detto vale solo per i FET?

no i transistor sono largamente impiegati anche nella zona lineare...
(anzi direi quasi esclusivamente negli ultimi 30 anni)
prima dell'avvento dei mosfet di potenza era l'unico sistema
disponibile per gli amplificatori audio (a parte le valvole
termoioniche ovviamente)

[XCOPY]

Post by XCOPY
-regione di interdizione
V_GS < V_soglia
dove V_GS è la tensione tra gate e source (con il source allo stesso
potenziale della regione del canale)

Meglio essere più preciso, forse avevo scritto male:
dove V_GS è la tensione tra gate e source
con il source cortocircuitato
al blocchetto di semiconduttore dove si crea il canale.