ELETTRONICA II. Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino. Parte A: Transistori in commutazione Lezione n. 2 - A - 2:
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- Agostino Romani
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1 ELETTRONICA II Prof. Dante Del Corso - Politecnico di Torino Parte A: Transistori in commutazione Lezione n. 2 - A - 2: Transistori BJT in commutazione Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 1-01/11/97
2 Caratteristiche I C,V CE I C zona attiva zona di saturazione Parametro I B zona di interdizione V CE Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 2-01/11/97
3 Transistore BJT in saturazione (ON) giunzioni BE e BC polarizzate direttamente tensione V CE = V CE(sat) ~ nulla corrente di collettore I C imposta dal circuito esterno corrente di base I B imposta dal circuito esterno valore di β variabile (β forzato) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 3-01/11/97
4 Circuito equivalente per BJT ON V AL SATURAZIONE I B R C C IC Interruttore CHIUSO C Tensione di saturazione C B E V CE ~ 0 E E V CE(sat) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 4-01/11/97
5 Valore del β in saturazione Per un transistore bipolare in linearita : I C /I B = β β circa costante: β = β 0 Una sola delle correnti e imposta dal circuito Per un transistore bipolare in saturazione sia I C che I B sono imposte dal circuito esterno; β non e piu costante Perche il transistore sia in saturazione deve essere I B > I C /β 0 Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 5-01/11/97
6 Da cosa dipende V CE(sat)? Diminuisce al crescere del β forzato (a pari I C, diminuisce aumentando I B ) Ordine di grandezza (transistore di bassa potenza): β V CE(sat) mv mv 1 28 mv (I C = I B ) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 6-01/11/97
7 Transistori in commutazione Richiami sulle caratteristiche I C,V CE dei transistori bipolari a giunzione (BJT) Zona di saturazione e di interdizione Parametri inerenti l uso in commutazione Esempio: comando di carico ON/OFF Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 7-01/11/97
8 Transistori in commutazione: dove? il transistore in commutazione si comporta come un interruttore; questo consente: il pilotaggio di carichi accesi/spenti (ON/OFF) con bassa dissipazione sull elemento attivo la realizzazione di CIRCUITI DIGITALI (porte logiche, registri,...) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 8-01/11/97
9 Esempio 1 Pilotaggio di un carico (lampadina) ON/OFF V AL V AL ACCESA (ON) C SPENTA (OFF) C E E Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n. 9-01/11/97
10 Il transistore e in Lampadina accesa (ON) SATURAZIONE V CE = V CES ~ 0 V AL I C ~ V AL /R L R L P D = V CE * I C ~ 0 R B I B I C V BB Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
11 Come ottenere la saturazione I B > I C /β 0 I B = (V BB V BE )/R B V BB V BE > R B I C /β bisogna far circolare una corrente di base abbastanza alta, agendo sulla tensione di ingresso: V BB > V BE + R B I C /β o sulla resistenza nella maglia di base: R B < (V BB V BE )β 0 /I C Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
12 Lampadina spenta (OFF) Il transistore e in INTERDIZIONE V CE ~ V AL I C ~ 0 V AL R L P D = V CE * I C ~ 0 I C R B I B V BB Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
13 deve essere: Come ottenere l interdizione I B = 0 V BB < V BE ~ 0,6 V Sono accettabili V BE negative, fino ad alcuni volt (la tensione di rottura inversa per la giunzione BE nei transistori al silicio e di circa 5-7 V) Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
14 Accensione a potenza intermedia Esempio: V AL = 12 V, R L = 120 Ω con lampadina a potenza intermedia: V CE = V L = V AL /2 = 6 V I C = I L = 6 V/R L = 50 ma la potenza dissipata nel transistore e : P D = V CE I C = 0,3 W Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
15 Potenza dissipata Con comando ON/OFF V CE oppure I C sono nulle; quindi la potenza dissipata dal transistore e nulla. Con comando in linearita o analogico, sia V CE che I C sono diverse da 0 Per V L = V AL /2 I L = V AL /2R L P L = (V AL ) 2 /4R L la potenza dissipata e rilevante Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
16 Comando a PARZIALIZZAZIONE la lampadina e alternativamente accesa/spenta I C o V CE sono alternativamente nulle, quindi la potenza dissipata nel transistore e minima la potenza sul carico e variabile con continuita ON OFF V CE = 0 I C = 0 V CE = 0 Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
17 Riepilogo caratteristiche di BJT zone di saturazione e interdizione come ottenere saturazione e interdizione esempio: comando di carico ON/OFF potenza dissipata da un comando ON/OFF Elettronica II - Dante Del Corso - Gruppo A - 8 n /11/97
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