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Questions and Answers
Cosa rappresenta il parametro γ nel contesto del transistor bipolare a giunzione?
Cosa rappresenta il parametro γ nel contesto del transistor bipolare a giunzione?
Efficienza di emettitore
Cosa rappresenta il parametro αT nel contesto del transistor bipolare a giunzione?
Cosa rappresenta il parametro αT nel contesto del transistor bipolare a giunzione?
Fattore di trasporto
La corrente trasportata dagli elettroni che diffondono nella regione neutra di base può essere approssimata con buona precisione da: $I_{Dn} = q imes A imes D_n imes n_B$ dove $n_B$ è approssimato a $n_{po} imes rac{W_B - x}{W_B}$ per $W_B > L_n$.
La corrente trasportata dagli elettroni che diffondono nella regione neutra di base può essere approssimata con buona precisione da: $I_{Dn} = q imes A imes D_n imes n_B$ dove $n_B$ è approssimato a $n_{po} imes rac{W_B - x}{W_B}$ per $W_B > L_n$.
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Cosa indica la formula approssimata per il parametro M in relazione alla tensione di rottura del transistor?
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Cosa rappresenta il simbolo BVCES?
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Cosa significa che il transistore è in condizioni di 'sfondamento'?
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La tensione di rottura BVCES può essere minore del valore calcolato di BVCEO?
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Nelle caratteristiche a base comune, la corrente di collettore è praticamente costante al variare della tensione VCB, purchè questa risulti tale da polarizzare __________ la giunzione collettore-base.
Nelle caratteristiche a base comune, la corrente di collettore è praticamente costante al variare della tensione VCB, purchè questa risulti tale da polarizzare __________ la giunzione collettore-base.
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Qual è il nome della funzione di controllo esercitata dalla corrente di base anziché da quella di emettitore in un transistor?
Qual è il nome della funzione di controllo esercitata dalla corrente di base anziché da quella di emettitore in un transistor?
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Qual è il rapporto per il circuito a base comune tra la corrente di collettore (IC) e la corrente di emettitore (IE)?
Qual è il rapporto per il circuito a base comune tra la corrente di collettore (IC) e la corrente di emettitore (IE)?
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Il fattore di amplificazione di corrente (β) è prossimo al centinaio nella regione normale di funzionamento del transistor.
Il fattore di amplificazione di corrente (β) è prossimo al centinaio nella regione normale di funzionamento del transistor.
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Secondo la relazione (2), β = ____ / (1 - α).
Secondo la relazione (2), β = ____ / (1 - α).
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Quale struttura viene considerata nella sezione elettronica dei transistori bipolari a giunzione?
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Il drogaggio per diffusione avviene a bassa temperatura
Il drogaggio per diffusione avviene a bassa temperatura
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Quale regione di semiconduttore si ottiene con un drogaggio per diffusione ad alta temperatura con impurità di tipo p? Si ottiene una regione di semiconduttore di tipo ____.
Quale regione di semiconduttore si ottiene con un drogaggio per diffusione ad alta temperatura con impurità di tipo p? Si ottiene una regione di semiconduttore di tipo ____.
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Quale terminale si ottiene eliminando gli strati di ossido e depositando contatti metallici in corrispondenza delle tre zone della barretta?
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Abbinare le seguenti funzioni ai terminali di un transistor bipolare a giunzione:
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Study Notes
Capitolo 6: Transistori Bipolari a Giunzione
6.1 Introduzione
- Struttura di un transistore bipolare a giunzione (BJT) realizzata mediante una barretta di silicio di tipo p ricoperta di ossido di silicio (SiO2) e drogata con impurità di tipo n e p.
- Costruzione di un transistore planare diffuso al silicio con tre terminali: emettitore, base e collettore.
6.2 Caratteristiche di Ingresso e di Uscita del Transistore
- Funzionamento del transistore descritto da due famiglie di curve: caratteristiche di emettitore a tensione di collettore costante e caratteristiche di collettore a corrente di emettitore costante.
- Caratteristiche di ingresso rappresentano la corrente di emettitore in funzione della tensione emettitore-base, per valori costanti della tensione collettore-base.
- Caratteristiche di uscita rappresentano la corrente di collettore in funzione della tensione collettore-emettitore, per valori costanti della corrente di emettitore.
6.3 Parametri Fondamentali del Transistore a Giunzione
- Fattore di amplificazione di corrente (α) rappresenta il rapporto fra la corrente di uscita e quella di ingresso.
- Fattore di amplificazione di corrente differenziale (β) rappresenta il guadagno di corrente per piccoli segnali a emettitore comune.
- Relazione fra α e β: β = 1 / (1 - α).
6.4 Amplificazione nei Circuiti con Transistori
- Utilizzo del transistore come amplificatore in due connessioni: a base comune e a emettitore comune.
- Esempio di circuito amplificatore con transistore in configurazione a base comune.
- Esempio di circuito amplificatore con transistore in configurazione a emettitore comune.
- Amplificazione di tensione e corrente nel circuito amplificatore.### Il guadagno di corrente hfe
- Il guadagno di corrente hfe è definito per tensione di collettore costante.
- Nel circuito di fig. 9 (a) e anche in quello di fig. 8 (a), le variazioni di IC comportano variazioni della tensione di collettore.
- A causa della pendenza delle caratteristiche di fig. 7 (b), il rapporto ∆IC /∆IB risulta minore di hfe.
Il fattore di amplificazione Ai
- Il fattore di amplificazione Ai può essere espresso come: Ai = ∆IC / ∆IB = hfe / (1 + Rc hoe)
- doe è la pendenza delle caratteristiche di figura 7 (b).
Determinazione del fattore α
- Il fattore α è un parametro molto utile per descrivere l'iniezione di cariche minoritarie nella base.
- Il fattore α è definito come il rapporto fra la corrente di diffusione e la corrente di iniezione: α = (IDn / (IDn + IDp + IR))
La corrente di diffusione IDn
- La corrente di diffusione IDn può essere approssimata come: IDn = qADnB (ni2 / NA) e^(-qVBE / kT) / (WB)
- Dove A è l'area della giunzione EB, Dn è la costante di diffusione degli elettroni, nB è la concentrazione degli elettroni mobili nella base, NA è la concentrazione di accettori nella base, WB è lo spessore della base.
La corrente di iniezione IDp
- La corrente di iniezione IDp può essere approssimata come: IDp = qADpE (ni2 / NDE) e^(-qVBE / kT) / (LpE)
- Dove A è l'area della giunzione EB, DpE è la costante di diffusione delle lacune, nE è la concentrazione delle lacune mobili nell'emettitore, NDE è la concentrazione di donatori nell'emettitore, LpE è la lunghezza di diffusione delle lacune.
La corrente di ricombinazione IR
- La corrente di ricombinazione IR può essere approssimata come: IR = qA W EB (VBE) G e^(-qVBE / 2kT)
- Dove A è l'area della giunzione EB, W EB è la larghezza della regione di carica spaziale, G è la costante di ricombinazione.
Il fattore di trasporto αT
- Il fattore di trasporto αT è definito come il rapporto fra la corrente elettronica che giunge sul collettore e quella entrante nella regione neutra di base: αT = (IC / IDn)
- Il fattore di trasporto αT può essere approssimato come: αT = 1 - (1 / cosh (WB / LnB))
La tensione di rottura BVCBO
- La tensione di rottura BVCBO è la tensione di collettore al di sopra della quale si ha la rottura del transistore.
- La tensione di rottura BVCBO può essere influenzata dall'effetto valanga e dall'effetto transistorico.
La tensione di rottura BVCEO
- La tensione di rottura BVCEO è la tensione di collettore al di sopra della quale si ha la rottura del transistore nella connessione a emettitore comune.
- La tensione di rottura BVCEO può essere influenzata dall'effetto valanga e dall'effetto transistorico.
Il funzionamento del transistore con ingresso cortocircuitato
- Nel funzionamento del transistore con ingresso cortocircuitato, la tensione di rottura BVCES è quasi uguale a BVCBO.
- La tensione di rottura BVCES può essere influenzata dalla resistenza di base.
Lo sfondamento della regione di base
- Lo sfondamento della regione di base si verifica quando la zona di carica spaziale della regione di base viene a occuparne tutto lo spessore.
- In questo caso, la tensione di rottura BVCES può essere minore di BVCBO.### Caratteristiche del Transistore
- La corrente di collettore è quasi costante al variare della tensione VCB, purché questa risulti tale da polarizzare inversamente la giunzione collettore-base.
- La curva IC(VCB) ad IE = cost. incrocia l'asse delle ordinate quando VCB = 0.
Funzionamento in Saturazione
- Il transistore è in saturazione quando VCB è tale da polarizzare la giunzione collettore-base direttamente (VCB < 0 per un transistor n-p-n).
- In queste condizioni, IC diminuisce rapidamente fino ad annullarsi quando VCB è circa uguale a VEB.
- La saturazione si raggiunge prima che la tensione di collettore si annulli (precisamente, quando VCE = VBE).
Analisi di Ebers e Moll
- Lo studio del funzionamento in saturazione si può impostare ammettendo che valga la sovrapposizione degli effetti.
- La sovrapposizione degli effetti significa che le concentrazioni minoritarie, quando ambedue le giunzioni sono polarizzate direttamente, si possono ottenere come somma di quelle relative ai diagrammi a) e b).
Funzionamento Inverso
- Il funzionamento inverso è quello in cui il collettore funziona da emettitore, e l'emettitore da collettore, ossia le polarizzazioni delle due giunzioni sono scambiate sia in segno, sia per valori.
Approssimazioni
- Trascurando la ricombinazione nelle zone di svuotamento e nella zona neutra di base, la trattazione risulta relativamente semplice.
- Le approssimazioni dette equivalgono a considerare γ indipendente dalla corrente e αT = 1.
- In queste ipotesi, le caratteristiche di collettore sono esattamente orizzontali e rappresentate dall'equazione IC = β IB nella connessione a emettitore comune.
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Description
Questo capitolo copre l'introduzione ai transistori bipolari a giunzione, incluyendo la struttura e le fasi di funzionamento. Il capitolo VI è dedicato all'analisi di questa componente elettronica.
