Re: spessore della base dei transistor?

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Wed, 17 Aug 2005 21:28:03 +0200

freenuma ha scritto:
> perch� la base dei transistor deve essere molto fine, addirittura
> paragonabile alla lunghezza d'onda della luce verde?

Mario Piva ha scritto:
> La base del transistor deve essere piccola perch� altrimenti non si
> avrebbe l'effetto di amplificazione che il transistor tra le altre
> cose ha come carattreristica.
>
> La corrente della base infatti "deve essere trascinata" dalla corrente
> di emettitore ed amplificare la corrente stessa di emettitore sul
> collettore.
>
> Esistono modelli di transistor fatti con due diodi pn np o viceversa
> che appunto introducono questo concetto.
Se lo dici cosi', potrebbe sembrare che un transistor non sia altro che
due dodi contrapposti...

Io darei una spiegazione diversa.
Faro' delle sovrasemplificazioni che non alterano il quadro
essenziale, anche se non rendono conto di tutte le caratteristiche di
un transistor...

Prima di tutto, conviene considerare il transistor nella connessione
detta "base comune"; se si tratta di un pnp l'emettitore sara'
positivo rispetto alla base e il collettore negativo. Quindi la
giunzione di emettitore conduce e quella di collettore e' polarizzata
inversamente.

La corrente da E verso B consiste prevalentemente di buchi, che sono i
portatori maggioritari nella regione p dell'emettitore. Se
dimentichiamo il collettore (lo lasciamo sconnesso), questi buchi
entrando nella regione della base si ricombineranno con gli elettroni
che li' sono maggioritari. La base assorbira' elettroni dal circuito
esterno e dal puto di vista macroscopico avremo una corrente da E
verso B: nient'altro che un diodo che conduce.

La presenza del collettore fa si' che alcuni dei buchi sfuggano alla
ricombinazione e attraversino la giunzione B-C (che per i buchi e'
polarizzata nel verso giusto): in queste condizioni la corrente che
entra in E si divide tra una parte che esce da B e una che esce da C.
Se la regione di base e' molto sottile, solo pochi dei buchi si
ricombinano, e per la maggior parte passano in C, si' che Ic >> Ib.

Ed ecco ottenute le due equazioni fondamentali: Ie = Ic+ Ib (ovvia) e poi
Ic = beta * Ib, con beta >> 1.

Scoperto questo, si puo' benissimo cambiare ciruito, usando il
cosiddetto "emettitore comune": le eq. restano le stesse, ma ora
appare l'effetto di amplificazione tra Ib e Ic, che sono le correnti
in entrata e uscita dal transistor.

Pero' non sarebbe male tener presente che _non tutte le applicazioni_
di un transistor lavorano in emettitore comune: in certi casi il
circuito a base comune e' utile. Sebbene non amplifichi la corente,
perche' anzi e' sempre Ic < Ie, amplifica pero' la tensione, perche'
puo' benissimo essere Vcb >> Vce.
Oppure, detto in altri termini: fornisce in uscita un segnale in
corrente circa uguale a quello d'ingresso, ma su un'impedenza di
carico che puo' essere molto maggiore di quelle d'ingresso.
Si ha quindi un guadagno in potenza.

Nota: a scopo di semplicita' ho volutamente trascurato di mettere in
ordine i segni di tensioni e correnti...
            

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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Wed Aug 17 2005 - 21:28:03 CEST