Transistor a base comune

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Circuito a base comune NPN

In elettronica, il transistor a base comune è una configurazione del transistor a giunzione bipolare usata comunemente come buffer di corrente. In tale configurazione la corrente è dovuta essenzialmente alle lacune, e la corrente I_C è completamente determinata dalla corrente I_E e dalla tensione V_{CB} = V_C. Inoltre la tensione V_{EB} è anche determinata da queste due variabili allora si può graficare la caratteristica d'uscita:

I_C = f_1(V_{CB}, I_E )

Il grafico della caratteristica di uscita ha in ascissa la V_{CB} = V_C, in ordinata I_C e viene parametrizzata in base ai valori di I_E, mantenendo costante V_{EB}. Come si nota vi sono tre regioni caratteristiche che sono anche generali, in tutte le configurazioni le regioni sono sempre quelle attiva, di interdizione e di saturazione.

Nel caso di transistor pnp a base comune la regione attiva è il caso in cui la giunzione J_C è polarizzata inversamente e J_E è polarizzata direttamente. Essa è rappresentata nella figura come una zona approssimativamente lineare.

Per quanto riguarda la regione di saturazione essa è identificata dal fatto che entrambe le giunzioni sono polarizzate direttamente: in questo caso grandi variazioni delle correnti producono solo piccolissime variazioni della tensione di collettore V_{CB} = V_C \simeq 0. Questa tensione è positiva in questa zona (si ricordi che siamo in zona di saturazione) e questo significa che abbassando la barriera di potenziale della giunzione J_C, la corrente può fluire liberamente attraverso tutto il transistor. Per alti valori di V_{C} la corrente diventa persino positiva, infatti nel verso delle correnti entranti (scelto come riferimento) la corrente I_C risulta essere negativa (uscente) in base alla (1), quindi sempre in base alla (1) può succedere che il secondo addendo a secondo membro diventi più grande del primo addendo.

Nella zona di interdizione (cut-off) entrambe le giunzioni sono polarizzate inversamente, questo provoca un innalzamento delle barriere di potenziale alle giunzioni che impediscono (interdicono) il passaggio di corrente cioè I_E = 0 e quindi I_C = I_{C0}, quindi c'è una leggerissima corrente inversa (dell'ordine quasi sempre del microampére).

Da notare che anche la tensione base-emettitore può essere rappresentata con un grafico:

V_{EB} = f_2(V_{CB}, I_E )

mantenendo I_C costante.

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

Alle basse frequenze, usando il modello a pi greco ibrido, si possono ricavare le seguenti caratteristiche a piccolo segnale. (Le linee parallele indicano componenti in parallelo.)

Definizione Espressione Espressione approssimata Condizioni al contorno
Guadagno in tensione  {A_{v}} = \begin{matrix} {v_\mathrm{o} \over v_\mathrm{i}} \end{matrix} \Big|_{R_{L}=\infty}  \begin{matrix} \frac {(g_m r_\mathrm{O}+1)R_C} {R_C+r_O} \end{matrix}  \begin{matrix} g_m R_C \end{matrix}  r_O \gg R_C
Guadagno in corrente  A_{i} = \begin{matrix} {i_\mathrm{o} \over i_\mathrm{i}} \end{matrix} \Big|_{R_{L}=0}  \begin{matrix} \frac {r_{ \pi }+ \beta r_O} {r_{ \pi} +( \beta +1)r_O} \end{matrix}  \begin{matrix} \end{matrix}   1 \beta \gg 1
Resistenza di ingresso  R_\mathrm{in} = \begin{matrix} \frac{v_{i}}{i_{i}} \end{matrix}  \begin{matrix} \frac {(r_O+R_C\|R_L)r_E} {r_O+r_E +\frac {R_C\|R_L} { \beta +1}} \end{matrix}  r_E \left( \approx \frac {1}{g_m}\right)  r_O \gg R_C\|R_L  \ \ \left( \beta \gg 1 \right)
Resistenza di uscita  R_\mathrm{out} = \begin{matrix} \frac{v_{o}}{-i_{o}} \end{matrix} \Big|_{v_{s}=0}  R_C \| \{[1+g_m (r_{\pi}\|R_S) ]r_O +(r_{\pi}\|R_S)\}   R_C || r_O
 R_C || \left[ (r_{ \pi}//R_S)(1+g_mr_O) \right]
\ \  R_S \ll r_E
\ \  R_S \gg r_E

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]