mercoledì 22 maggio 2013

I transistor

I transistor vengono impiegati in ambito elettronico, principalmente, come amplificatori di segnali elettrici o come interruttori elettronici comandati da segnali elettrici ed hanno sostituito praticamente quasi del tutto i tubi termoionici (valvole). Il termine transistor deriva da "TRANSconductance varISTOR". Il primo transistor fu realizzato con punte di contatto e aveva le dimensioni di circa un centimetro. Fu costruito negli Stati Uniti nel 1947 da Walter Brattain, che insieme a William Shockley e John Bardeen ricevette il premio Nobel per la fisica nel 1956, con la motivazione: "per le ricerche sui semiconduttori e per la scoperta dell'effetto transistor". Il primo tipo di transistor sperimentato e poi prodotto fu il transistor bipolare o BJT , in cui sia elettroni che lacune contribuiscono al passaggio della corrente. In seguito furono creati altri tipi di transistor, in cui il passaggio di corrente avveniva grazie ad un solo tipo di portatori di carica (o elettroni o lacune), detti FET, acronimo di Field Effect Transistor.Sia i FET che i BJT, nel tempo, hanno dato origine a molti tipi diversi di transistor, usati per gli scopi più svariati. I transistor generalmente hanno tre piedini (pin) denominati: BASE, COLETTORE e EMETTITORE ed hanno due tipi di polarizzazione NPN e PNP.


POLARIZZAZIONE DEI TRANSISTOR
Nei transistor NPN il positivo di alimentazione va applicato sul collettore e il negativo all' emettitore e a massa.Nei transistor PNP il positivo di alimentazione va applicato all' emettitore e a massa e il negativo al collettore.
In questo contesto tre parole chiave sono:
- Zona attiva diretta: quando la giunzione base-emettitore è polarizzata direttamente e la giunzione base-collettore inversamente.
- Saturazione: quando entrambe le giunzioni sono polarizzate direttamente.
- Interdizione: quando entrambe le giunzioni sono polarizzate inversamente (e quindi il transistor non conduce).

LE TRE CLASSICHE CONFIGURAZIONI
In genere si è soliti amplificare un segnale applicando il transistor sulla Basa e prelevandolo dal Collettore.
Questa però non è l'unica configurazione possibile, di seguito vi elencherò le più usate:
-Common Emitter (Emettitore comune)
In questa configurazione il segnale da amplificare si applica sulla Base e il segnale amplificato si preleva dal collettore. Così configurato una piccola variazione di corrente sulla Base determina un'ampia variazione di corrente di Collettore. Il segnale amplificato che si preleva sul Collettore risulta sfasato di 180 gradi rispetto a quello applicato sulla Base in pratica la semionda positiva si trasforma in negativa e quella negativa in positiva.
Transistor- configurazione a emettitore comune

-Common Collector (Collettore comune)
In questa configurazione il segnale da amplificare si applica sulla Base e si preleva dall' Emettitore. Poiché questa configurazione non amplifica viene usata come stadio separatore per convertire un segnale ad alta impedenza in un segnale a bassa impedenza.   Il segnale che si preleva sull' Emettitore non risulta sfasato e la semionda positiva applicata sulla Base rimane positiva sull'uscita dell'emettitore, e la semionda negativa applicata sulla Base rimane negativa sull'emettitore.
transistor- configurazione a collettore comune.

-Common Base (Base comune)
In questa configurazione il segnale da amplificare si applica sull'Emettitore e si preleva sul Collettore. In questa configurazione una piccola variazione di corrente sull'Emettitore determina una media variazione di corrente sul Collettore. Il segnale che si preleva dal Collettore non risulta sfasato, cioè la semionda positiva e la semionda negativa che entrano sull' Emettitore si prelevano in uscita dal Collettore nuovamente positiva e negativa.
Transistor- configurazione a base comune


Come già detto in precedenza il transistor è un dispositivo che amplifica in corrente, quindi una piccala variazione di corrente sulla base darà come risultato una elevata variazione di corrente sul collettore (configurazione common emitter). Ovviamente per svolgere al meglio le sue funzioni il transistor ha bisogno di essere integrato da altri componenti che determineranno il grado di polarizzazione, il guadagno, e la qualità del risultato finale. Tra questi componenti i più usati sono le resistenze, nel progettare stadi a transistor bisogna temere in considerazione alcuni parametri molto importanti quali  Tensione, Corrente, Resistenza, Impedenza.



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