Transistore bipolare a giunzione (BJT)

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Orsola Rubino
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1 Tansiste biplae a giunzine (BJT) Pate 1 (vesine del ) Mdell di Ebes e Mll Spi il tansiste biplae viene appesentat pe mezz del mdell di Gummel e Punn ( mdell a cntll di caica), che si idu a quell di Ebes e Mll quand i vali di alcuni paameti nn vengn assegnati Pe assegnae i paameti del dispsitiv si usa una diettiva.mdel avente il fmat.mdel nme tip(lista paameti) dve nme può essee slt in md abitai e deve essee assegnat cme vale al cmpnente tip può essee NPN PNP 2

2 Paameti del mdell di Ebes e Mll I paameti che definiscn il mdell di Ebes e Mll static (ciè piv di effetti eattivi) sn Nme IS BF BR VAF Paamet nte di satuazine (A) F, guadagn di nte diett R, guadagn di nte inves tensine di Ealy (V) Val. pedefinit 0.1 fa Ca-NPN-1.asc Tansist NPN - Caatteistiche di uscita IB VCE 0A.mdel NPN (IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc VCE - IB 0 1mA 0.1mA 4

3 02-Ca-NPN-2.asc Tansist NPN - Caatteistiche di ingess RB B VCE 1k.mdel NPN (IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc VCE 0.25V 25mV Si inseis una esistenza in seie alla base pe limitae la nte Pe visualizzae la caateistica VBE-IB iptae V(B) sull'asse delle ascisse 5 03-Ca-PNP-1.asc Tansist PNP - Caatteistiche di uscita 0A VEC IB.mdel PNP(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc VEC - IB 0 1mA 0.1mA 6

4 04-Ca-PNP-2.asc Tansist PNP - Caatteistiche di ingess RB B 1k PNP VEC.mdel PNP(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc VEC 0.25V 25mV Si inseis una esistenza in seie alla base pe limitae la nte Pe visualizzae la caateistica VEB-IB iptae -V(B) sull'asse delle ascisse 7 Funzini di tasfeiment pe piccli segnali in cntinua Spi dispne di una mdalità pe il calcl delle funzini di ete pe piccli segnali in cntinua (DC Tansfe) Pe attivala si utilizza la diettiva.tf avente il fmat.tf ut in dve ut è la tensine di un nd ta la tensine una cppia di ndi la nte di un geneate di tensine (quindi appesenta la tensine la nte alla pta di uscita) in è il nme di un geneate di tensine di nte (che cstituis l ingess del cicuit) Esempi:.TF V(ut) Vin.TF V(N001,N002) V1.TF I(Vlad) Vgen 8

5 Funzini di tasfeiment pe piccli segnali in cntinua L analisi DC tansfe è peduta da un analisi.op, eseguita autmaticamente dal pgamma che, calcla il punt di ips del cicuit uindi il cicuit viene lineaizzat nell intn del punt di ips fine vengn calclate le esistenze di ingess e di uscita e la funzine di tasfeiment (guadagn di tensine, guadagn di nte, esistenza di tasfeiment cnduttanza di tasfeiment, a secnda delle gandezze specificate cme ingess e uscita) L analisi pe piccli segnali è eseguita in cntinua, quindi i cndensati e gli indutti pesenti nel cicuit sn tattati, ispettivamente, cme cicuiti apeti e ctcicuiti Se l analisi iguada un sl punt di lav del cicuit, al temine i isultati vengn visualizzati mediante una finesta di dialg Se viene eseguita un analisi paametica, pe visualizzae i gafici delle esistenze di ingess e uscita e della funzine di tasfeiment c selezinae Add ta nel menu Plt Optins (attiv quand viene selezinata la finesta cntenente i gafici) 9 05-EC-1.asc Amplificate ad emettite cmune Caatteistica ingess-uscita.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc 0.8V 10

6 06-EC-2.asc Amplificate ad emettite cmune Analisi pe piccli segnali al vaiae di.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).step 0.6V 0.7V 1mV.tf V(ut) Funzine di tasfeiment in cntinua pe piccli segnali ingess = uscita = V(ut) Pe visualizzae l'andament del guadagn e delle esistenze di ingess e uscita selezinae "Add ta" dal menu "Plt Settings" e quindi selezinae, ispettivamente, "tansfe functin" "#put_impedan", "utput_impedan_at_v(ut)" (La esistenza di uscita cmpende anche il cntibut di (in paallel a Rut) ) EC-3.asc Amplificate ad emettite cmune Analisi pe piccli segnali nel punt di ips ( = 675 mv) 675mV.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).tf V(ut) Funzine di tasfeiment in cntinua pe piccli segnali ingess = uscita = V(ut) Psizinand il cuse sull schema è pssibile vedee nella baa di stat i vali delle tensini e delle nti nel punt di ips 12

7 08-EC-4.asc Amplificate ad emettite cmune Analisi nel dmini del temp cn ingess sinusidale ( = 675 mv) SINE(675mV 5mV 1kHz) Cmpnente cntinua: 675 mv Cmpnente sinusidale: ampiezza 5mV, fequenza 1kHz).tan 10ms.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10) Psizinand il cuse sull schema è pssibile vedee nella baa di stat i vali delle tensini e delle nti nel punt di ips 13 Amplificate ad emettite cmune Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Paameti del cicuit: R C 5 k V T 26 mv F 200 V A 100 V Punt di ips: I C ma V V Paameti del cicuit equivalente pe piccli segnali del tansist: be F FV I V A V 1 V C0 T V I C0 A V 1 V A k 93.3 k 14

8 Amplificate ad emettite cmune Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Guadagn di tensine Av R C // 204. be 247 Guadagn di nte Ai Resistenza di ingess R in be k Resistenza di uscita (senza il cntibut di ) R ut Resistenza di uscita (inclus il cntibut di ) R ut R ut 93.3 k // k CC-1.asc Amplificate a cllette cmune Caatteistica ingess-uscita.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc 11V 0.1V 16

9 10-CC-2.asc Amplificate a cllette cmune Analisi pe piccli segnali al vaiae di.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).step tf V(ut) CC-3.asc Amplificate a cllette cmune Analisi pe piccli segnali nel punt di ips ( = 5.5V) 5.5V.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).tf V(ut) 18

10 12-CC-4.asc Amplificate a cllette cmune Analisi nel dmini del temp cn ingess sinusidale ( = 5.5 V) SINE(5.5V 1V 1kHz).mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).tan 10ms 19 Amplificate a cllette cmune Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Paameti del cicuit: R E 5 k V CC 10 V V T 26 mv F 200 V A 100 V Punt di ips: I C ma V V CC V ut V Paameti del cicuit equivalente pe piccli segnali del tansist: be V F VA FVT V k IC0 VA VA V k I C0 20

11 Amplificate a cllette cmune Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Guadagn di tensine 1 // Av be 1 // Guadagn di nte Ai Resistenza di ingess R in be R // M 1 E Resistenza di uscita (senza il cntibut di ) be R 921 ut // Resistenza di uscita (inclus il cntibut di ) R ut Rut // BC-1.asc Amplificate a base cmune Caatteistica ingess-uscita.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc -0.8V 22

12 14-BC-2.asc Amplificate a base cmune Analisi pe piccli segnali al vaiae di.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).step m.tf V(ut) BC-3.asc Amplificate a base cmune Analisi pe piccli segnali nel punt di ips ( = -675 mv) 675mV.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).tf V(ut) 24

13 16-BC-4.asc Amplificate a base cmune Analisi nel dmini del temp cn ingess sinusidale ( = -675 mv) SINE(-675mV 10mV 1kHz).mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).tan 10ms 25 Amplificate a base cmune Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Paameti del cicuit: R C 5 k V BB V V T 26 mv F 200 V A 100 V Punt di ips: I C ma V V ut0 V BB V Paameti del cicuit equivalente pe piccli segnali del tansist: be F FV I V A V 1 V C0 T V I C0 A V 1 V A k k 26

14 Amplificate a base cmune Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Guadagn di tensine Av R C // 205. be 387 Guadagn di nte Ai R C 1 Resistenza di ingess be Rin R C 1 Resistenza di uscita (senza il cntibut di ) R ut Resistenza di uscita (inclus il cntibut di ) R ut R ut k // k ECR-1.asc Amplificate ad emettite cmune cn esistenza di emettite Caatteistica ingess-uscita 200.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).dc 1.5V 28

15 18-ECR-2.asc Amplificate ad emettite cmune cn esistenza di emettite Analisi pe piccli segnali al vaiae di 200.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).step 0.5V 1.1V 1m.tf V(ut) ECR-3.asc Amplificate ad emettite cmune cn esistenza di emettite Analisi pe piccli segnali al vaiae di 200.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).step 0.5V 1.1V 1m.tf V(ut) 30

16 20-ECR-4.asc Amplificate ad emettite cmune cn esistenza di emettite Analisi nel dmini del temp cn ingess sinusidale ( = 870 mv) SINE(870mV 50mV 1kHz) 200.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).tan 10ms 31 Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Paameti del cicuit: R C 5 k R E 200 V T 26 mv F 200 V A 100 V Punt di ips: I C ma V V ut0 V E V Paameti del cicuit equivalente pe piccli segnali del tansist: be F FV I V V 1 V A C0 T V I C0 A V 1 V A k k 32

17 Analisi del cicuit equivalente pe piccli segnali Guadagn di tensine R Av R R be Guadagn di nte Ai R R E Resistenza di ingess Rin be R R E C E C C Resistenza di uscita (senza il cntibut di ) Rut k R R E Resistenza di uscita (inclus il cntibut di ) R ut Rut // k C S R E k be ECR-5.asc Amplificate ad emettite cmune cn esistenza di emettite Caatteistica ingess-uscita al vaiae del appt / {} {/k}.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).paam =.step paam k list dc 0 4 Si pu ntae che al diminuie del appt / la caatteistica diviene più lineae e la sua pendenza (e quindi il guadagn di tensine) si idu 34

18 22-ECR-6.asc Amplificate ad emettite cmune cn esistenza di emettite Analisi pe piccli segnali al vaiae di e del appt / {} {/k}.mdel NPN(IS=5fA BF=200 BR=5 VAF=10).paam =.step 0.5V 2.5V 5m paam k list tf V(ut) Si pu ntae che al diminuie del appt / si ha un intevall di vali di di ampiezza snte in cui il guadagn è cstante e che il vale del del guadagn tende al appt / 35

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