Fisica del transistor [per addetti ai lavori]

[hibone]

Originariamente inviato da dario fgx

Ciao!
Rieccomi su questo dubbio

Provo a chiarirmi.

Mi piacerebbe avere (è una mia fissazione) una definizione molto "fisica" di amplificatore, cioè descrivere come questo oggetto effettivamnte è in grado di amplificare in termini fisici e come si riprende l'energia che ha speso per amplificare il segnale.

un amplificatore è un dispositivo che fornisce in uscita un segnale proporzionale all'ingresso.
se la costante di proporzionalità è >1 hai un amplificatore, se la costante di proporzionalità è <1 hai un attenuatore.

l'energia viene presa attraverso l'alimentazione.

Su tutti i testi che ho consultato (compreso il tuo amatissimo Sedra ) ci sono frasi come questa:
"the answer is found by observing that amplifiers need dc power supplies for their operations"

Una frase del genere, per quanto mi riguarda, costringe a riflettere sulla effettiva motivazione.

quella frase dice che gli amplificatori hanno bisogno di una alimentazione in tensione continua su cosa c'è da ragionare?

Perchè il transistor è considerato un amplificatore?

domanda mal posta:

un transistor è un transistor, ovvero un dispositivo che "cambia di stato"
può essere usato in configurazione di alimentatore ma non è necessariamente così...
quindi se non specifichi la configurazione che esamini commetti un errore.

siccome il collettore è inversamente polarizzato

altro errore, il collettore può essere inversamente polarizzato rispetto a qualcosa, la polarizzazione è relativa...

la resistenza base-collettore è elevata (ciò esprime il fatto fisico che i portatori in teoria non possono attraversarla perchè la barriera energetica è elevata).La resistenza base emettitore è invece più bassa(ciò esprime il fatto che la barriera energetica è stata abbassata dalla polarizzazione diretta).
Dato che (grazie ell'effetto transistor) la corente nel collettore è quasi la stessa di quella in emettitore, abbiamo una maggiore potenza sul collettore!
Questo consente un Guadagno.

Questo fatto intuitivo è taciuto su tutti i testi che ho trovato.

Che ve ne pare?
E' corretto?
A me pare l'unica spiegazione sensata!Ma ovviamente potrei sbagliarmi.

dovrei approfondire, lo ammetto, ma grosso modo stai dicendo che il bicchiere è mezzo pieno, a tutti quelli che dicono "il bicchiere è mezzo vuoto" ho reso l'idea?

La polarizzazione inversa incrementa la dimensione dello strato di svuotamento anche nel collettore dove le lacune sono estratte e mandate sul morsetto positivo, quando altre lacune finiscono nel collettore P è nuovamente necessario rimuoverle con dispendio di energia da parte della batteria.
Infatti se queste nuove lacune non fossero rimosse farebbero crescere il potenziale di collettore fino ad annullare la polarizzazione inversa, ciò determinerebbe una riduzione del guadagno (cosi' come l'ho inteso nella definizione precedente) e l'energia sarebbe conservata.

stesso discorso di prima con supercazzola...
le regioni base-emettitore e base-collettore hanno uno spessore e un'area di giunzione: parlare genericamente di dimensione non aiuta...
i morsetti, o più correttamente terminali, sono 3 emettitore base collettore. il "morsetto positivo" non è contemplato.

da quello che vedo non hai molto chiare le cose...
non volermene a male ma, se non hai chiare le cose è il caso che tu le riveda... in primis sullo zse, ce n'era un'altro molto valido ma non ricordo il titolo... mea culpa...

[sasa83]

Originariamente inviato da hibone

dovrei approfondire, lo ammetto, ma grosso modo stai dicendo che il bicchiere è mezzo pieno, a tutti quelli che dicono "il bicchiere è mezzo vuoto" ho reso l'idea?

Originariamente inviato da hibone

non volermene a male ma, se non hai chiare le cose è il caso che tu le riveda... in primis sullo zse, ce n'era un'altro molto valido ma non ricordo il titolo... mea culpa...

l'esame di dispositivi l'ho fatto con il muller, kamins....secondo me molto valido.

[hibone]

Originariamente inviato da sasa83

l'esame di dispositivi l'ho fatto con il muller, kamins....secondo me molto valido.

mi sa che è lui! boh... mi ricordo che uno degli autori aveva a che fare con la Intel

dicevo soltanto che avendo 3 terminali e tre resistenze tra esse in maniera sostanzialmente analoga ad un partitore resistivo, esaminare la questione dal punto di vista dei segnali di ingresso e quelli di uscita, oppure dal punto di vista delle resistenze, oppure dal punto di vista delle tensioni di polarizzazione è esattamente la stessa cosa.
Quello che deve essere chiaro è chi esercita l'azione e chi la subisce, inteso non come mera conoscenza formale, ma come comprensione del fenomeno.

[sasa83]

Originariamente inviato da hibone

mi sa che è lui! boh... mi ricordo che uno degli autori aveva a che fare con la Intel



dicevo soltanto che avendo 3 terminali e tre resistenze tra esse in maniera sostanzialmente analoga ad un partitore resistivo, esaminare la questione dal punto di vista dei segnali di ingresso e quelli di uscita, oppure dal punto di vista delle resistenze, oppure dal punto di vista delle tensioni di polarizzazione è esattamente la stessa cosa.
Quello che deve essere chiaro è chi esercita l'azione e chi la subisce, inteso non come mera conoscenza formale, ma come comprensione del fenomeno.

ah ok...pensavo avessi sparato una frase a caso...invece un senso ce l'aveva

[dario fgx]

Originariamente inviato da hibone

un amplificatore è un dispositivo che fornisce in uscita un segnale proporzionale all'ingresso.
se la costante di proporzionalità è >1 hai un amplificatore, se la costante di proporzionalità è <1 hai un attenuatore.

l'energia viene presa attraverso l'alimentazione.



quella frase dice che gli amplificatori hanno bisogno di una alimentazione in tensione continua su cosa c'è da ragionare?



domanda mal posta:

un transistor è un transistor, ovvero un dispositivo che "cambia di stato"
può essere usato in configurazione di alimentatore ma non è necessariamente così...
quindi se non specifichi la configurazione che esamini commetti un errore.



altro errore, il collettore può essere inversamente polarizzato rispetto a qualcosa, la polarizzazione è relativa...



dovrei approfondire, lo ammetto, ma grosso modo stai dicendo che il bicchiere è mezzo pieno, a tutti quelli che dicono "il bicchiere è mezzo vuoto" ho reso l'idea?




stesso discorso di prima con supercazzola...
le regioni base-emettitore e base-collettore hanno uno spessore e un'area di giunzione: parlare genericamente di dimensione non aiuta...
i morsetti, o più correttamente terminali, sono 3 emettitore base collettore. il "morsetto positivo" non è contemplato.

da quello che vedo non hai molto chiare le cose...
non volermene a male ma, se non hai chiare le cose è il caso che tu le riveda... in primis sullo zse, ce n'era un'altro molto valido ma non ricordo il titolo... mea culpa...

Andiamo con ordine.

1)Capisco come sia fondamentale la disposizio circuitale per poter parlare di amplificatore.
Comunque sia da adesso in poi qui mi riferirò al transistor come ad un oggetto che può amplificare.Vi prego allora di evitare precisazione giuste ma forse un pò troppo "puntigliose".
Inoltre vi prego di considerare il fatto che io non ho un esame di dispositivi ma un esame di Fisica dello stato solido. Esso , ed altri precedenti, più che sui circuiti parte dalla meccanica quantistica per arivare a spiegare (con calcoli più o meno difficili) come e perchè si originano le bande e la loro particolare distribuzione nei semiconduttri.
Dunque la mia impronta è più sul perchè funzionano le cose e non sui dettagli tecnici.

Veniamo a noi.
Ho capito cosa dice quella frase sul Sedra, critico il fatto che essa si limita a dire che devo alimentare il transistor se voglio che , in una particolare configurazione(visto che ci tenete tanto), amplifichi.

E' come dire guarda che io se voglio far camminare la macchina ci devo mettere la benza: bhe grazie a sto ...

Inoltre poi nel poseguo si limita a risolvere delle equazioni e a dire queste equazioni implicano un guadagno senza soffermarsi a spigare abbastanza bene il perchè ed il per come.
E' vero dopo fa tutta una serie di esercizi ed esempi (che sto avendo cura di svolgere) dove effettivamente si può applicare quanto detto.

Tuttavia essendo abituato a libri come "La fisica di Feynmann" dove oggi equazione ottenuta è seguita da 2 pagine di commento che ti rendono limpido il significato di tanta matematica, adesso lamento il fatto di non riuscire a trovare un testo sufficientemente chiaro.
E mi rivolgo a voi che più di me ne sapete di certo.


Dunque ripeto tutto il mio ragionamento giusto o sbagliato che sia, puntualizzando alcune cose.

Prendiamo un Transistor BJT PNP (P+NP)

La giunzione emettiroe base è polarizzata in maniera diretta.
Facciamo che l'emettitore sta a 15V e la base sta a 5V
Questo comporta che lo strato di svuotamento relativo a questa giunzione che da ora in poi chiamiamo EB si sia ridotto e che (senza entrare nel dettaglio) sia possibile considerare una resistenza (intesa nel senso puro del termine cioè una resistività che ostacola il passaggio dei portatori) di pochi ohm.Le "buche" entrano in base e, con i meccanismi che abbiamo abbndantemente descritto nella 1° pagina di questo thread, finiscono quasi tutte nel collettore.
La giunzione base collettore (BC) è polarizzata inversamente, questo è espresso da una resistenza al passaggio di cariche.Il Nobel sta nel fatto che si è riusciti a far passare delle cariche ugualmente perchè queste sono di segno opposto rispetto a quelle che ci si aspetterebbe in base. Oppure sbaglio??
Ora parlo di morsetto negativo perchè io il collettore posso mettercelo anche a -20V.

Ma se la stessa corrente passa attraverso entrambe le giunzioni che conclusioni posso trarre?

A voi la parola, se mi fate vedere uno schemino dove 1 transistor è usato come amplificatore di potenza ( senza complicazioni questoè di tipo A, questo di tipo B ecc.) e spiegate a questa testa di cocco come il fatto che si abbia in collettore la stessa i di emettitore determina l'amplificazione ve ne sarei veramente grato!


Vorrei precisare che la questione dell'amplificazione di potenza da me esposta l'ho trovata sia su un discreto testo di fisica( Quantum Physics) che però tratta l'atgomento solo marginalmente, sia sul link da me postato.

Mentre il discorso sul quadrare del bilancio energetico me lo sono "inventato io" a partire dalla considerazione che una polarizzazione inversa su un semiconduttore di tipo P estrae delle lacune abbassandone il potenziale, mentre un afflusso di lacune ne incrementa il potenziale.

[dario fgx]

Originariamente inviato da sasa83

è taciuto giustamente secondo me....parlare di resistenza e potenza quando si parla di bande di energia e buche di potenziale come se si stesse parlando di circuiti elettrici non mi pare molto sensato.

ben venga la tua osservazione!

però allora spiegatmi voi com'è che funziona perchè io ho ben chiari alcuni concetti ma forse c'è qualcosa che mi sfugge

[hibone]

Originariamente inviato da dario fgx

Andiamo con ordine.

1)Capisco come sia fondamentale la disposizio circuitale per poter parlare di amplificatore.
Comunque sia da adesso in poi qui mi riferirò al transistor come ad un oggetto che può amplificare.Vi prego allora di evitare precisazione giuste ma forse un pò troppo "puntigliose".

Tranquillo, non è per pignoleria o per pedanteria che faccio presenti certe cose, ma solo perchè un transistore può svolgere diverse funzioni, e in base alla regione di funzionamento si trova in un particolare stato, se ti serve di capire come funziona una cosa, il "più o meno" non aiuta..

Dunque la mia impronta è più sul perchè funzionano le cose e non sui dettagli tecnici.

non è così semplice, purtroppo...

Prendiamo un Transistor BJT PNP (P+NP)

La giunzione emettiroe base è polarizzata in maniera diretta.
Facciamo che l'emettitore sta a 15V e la base sta a 5V
Questo comporta che lo strato di svuotamento relativo a questa giunzione che da ora in poi chiamiamo EB si sia ridotto e che (senza entrare nel dettaglio) sia possibile considerare una resistenza (intesa nel senso puro del termine cioè una resistività che ostacola il passaggio dei portatori) di pochi ohm.Le "buche" entrano in base e, con i meccanismi che abbiamo abbndantemente descritto nella 1° pagina di questo thread, finiscono quasi tutte nel collettore.
La giunzione base collettore (BC) è polarizzata inversamente, questo è espresso da una resistenza al passaggio di cariche.Il Nobel sta nel fatto che si è riusciti a far passare delle cariche ugualmente perchè queste sono di segno opposto rispetto a quelle che ci si aspetterebbe in base. Oppure sbaglio??

è corretto...
l'aspetto interessante del pnp, è che il silicio di base viene attraversato da una corrente di minoritari in concentrazione significativamente maggiore dei "maggioritari" e quindi la loro concentrazione non si riduce... controllando la tensione di base, è possibile assottigliare o ispessire la regione svuotata restringendo il canale e quindi riducendo il numero di portatori che si ricombina all'interno della regione di base...

Ora parlo di morsetto negativo perchè io il collettore posso mettercelo anche a -20V.

ora ha senso parlare di "morsetto negativo" il problema era che prima non avevi presentato la situazione che volevi analizzare..

Mentre il discorso sul quadrare del bilancio energetico me lo sono "inventato io" a partire dalla considerazione che una polarizzazione inversa su un semiconduttore di tipo P estrae delle lacune abbassandone il potenziale, mentre un afflusso di lacune ne incrementa il potenziale.

probabilmente per te è un'altra puntualizzazione inutile, ma dire "polarizzazione inversa del silicio P" è sbagliato. Questo perchè l'espressione "Polarizzazione inversa" parte dal presupposto di "Polarizzazione naturale" che il silicio non ha, mentre invece una giunzione PN ha...

Un semiconduttore, drogato o meno è sempre elettricamente neutro, di conseguenza la tua tensione è costante, è solo quando realizziamo una giunzione PN che si crea la regione di svuotamento alla base della barriera di tensione propria dei diodi, di 0.6/0.8 volt ed è proprio grazie alla presenza delle due giunzioni che il transistor funziona.. sennò non funziona...

il bjt può essere visto in due modi:
come tre strati di silicio uno affianco all'altro...
come due giunzioni PN con una porzione di silicio contigua...
se prima non vedi il bjt in questo modo non ti possono essere chiari gli aspetti alla base del funzionamento... tipo questi...



quando hai chiaro che significa questo grafico ti accorgi che le due giunzioni fungono da "aspiratore" e controllando le tensioni decidi quale prevale...

e qui ne hai la prova...




a quel punto diventa immediato associare la situazione che descrivi più sotto con una di questi 4 casi...



quindi risulta immediato capire che la tensione applicata a ciascuno dei 3 terminali risulta la stessa del corrispondente strato di silicio, pertanto, almeno in prima approssimazione la tensione ai capi dei terminali si scarica tutta (o quasi) ai capi di ciascuna giunzione mentre all'interno del silicio equipotenziale, il moto avviene per via di un gradiente di concentrazione ( che emerge dal disegno coi 4 stati di funzionamento.. )

quindi questo disegno parla da solo...

Ma se la stessa corrente passa attraverso entrambe le giunzioni che conclusioni posso trarre?

la corrente che attraversa le giunzioni non è esattamente la stessa
ciascuna corrente è descritta da una legge, che poi è la stessa delle giunzioni PN che è quella con gli esponenziali brutti e cattivi...

Quella, per capirla, devi guardartela a partire dalla teoria sulle giunzioni PN, solo dopo che l'hai capita puoi procedere, non prima, devi prenderne due, una per l'emettitore e una per il collettore, poi inizi ad introdurre le varie approssimazioni a seconda del particolare regime di funzionamento...

A voi la parola, se mi fate vedere uno schemino dove 1 transistor è usato come amplificatore di potenza ( senza complicazioni questoè di tipo A, questo di tipo B ecc.)

qui ti vai a fare ulteriore confusione...

amplificatore di potenza
tipologia di amplificazione

con la teoria del bjt non centrano una beneamata fava, però preferisco tornarci più tardi semmai...

e spiegate a questa testa di cocco come il fatto che si abbia in collettore la stessa i di emettitore determina l'amplificazione ve ne sarei veramente grato!

rimando a dopo... prima devi aver ben chiare le leggi sulle correnti del bjt...

[dario fgx]

Originariamente inviato da hibone

Tranquillo, non è per pignoleria o per pedanteria che faccio presenti certe cose, ma solo perchè un transistore può svolgere diverse funzioni, e in base alla regione di funzionamento si trova in un particolare stato, se ti serve di capire come funziona una cosa, il "più o meno" non aiuta..



non è così semplice, purtroppo...




è corretto...
l'aspetto interessante del pnp, è che il silicio di base viene attraversato da una corrente di minoritari in concentrazione significativamente maggiore dei "maggioritari" e quindi la loro concentrazione non si riduce... controllando la tensione di base, è possibile assottigliare o ispessire la regione svuotata restringendo il canale e quindi riducendo il numero di portatori che si ricombina all'interno della regione di base...


ora ha senso parlare di "morsetto negativo" il problema era che prima non avevi presentato la situazione che volevi analizzare..



probabilmente per te è un'altra puntualizzazione inutile, ma dire "polarizzazione inversa del silicio P" è sbagliato. Questo perchè l'espressione "Polarizzazione inversa" parte dal presupposto di "Polarizzazione naturale" che il silicio non ha, mentre invece una giunzione PN ha...

Un semiconduttore, drogato o meno è sempre elettricamente neutro, di conseguenza la tua tensione è costante, è solo quando realizziamo una giunzione PN che si crea la regione di svuotamento alla base della barriera di tensione propria dei diodi, di 0.6/0.8 volt ed è proprio grazie alla presenza delle due giunzioni che il transistor funziona.. sennò non funziona...

il bjt può essere visto in due modi:
come tre strati di silicio uno affianco all'altro...
come due giunzioni PN con una porzione di silicio contigua...
se prima non vedi il bjt in questo modo non ti possono essere chiari gli aspetti alla base del funzionamento... tipo questi...



quando hai chiaro che significa questo grafico ti accorgi che le due giunzioni fungono da "aspiratore" e controllando le tensioni decidi quale prevale...

e qui ne hai la prova...




a quel punto diventa immediato associare la situazione che descrivi più sotto con una di questi 4 casi...



quindi risulta immediato capire che la tensione applicata a ciascuno dei 3 terminali risulta la stessa del corrispondente strato di silicio, pertanto, almeno in prima approssimazione la tensione ai capi dei terminali si scarica tutta (o quasi) ai capi di ciascuna giunzione mentre all'interno del silicio equipotenziale, il moto avviene per via di un gradiente di concentrazione ( che emerge dal disegno coi 4 stati di funzionamento.. )

quindi questo disegno parla da solo...



la corrente che attraversa le giunzioni non è esattamente la stessa
ciascuna corrente è descritta da una legge, che poi è la stessa delle giunzioni PN che è quella con gli esponenziali brutti e cattivi...

Quella, per capirla, devi guardartela a partire dalla teoria sulle giunzioni PN, solo dopo che l'hai capita puoi procedere, non prima, devi prenderne due, una per l'emettitore e una per il collettore, poi inizi ad introdurre le varie approssimazioni a seconda del particolare regime di funzionamento...




qui ti vai a fare ulteriore confusione...

amplificatore di potenza
tipologia di amplificazione

con la teoria del bjt non centrano una beneamata fava, però preferisco tornarci più tardi semmai...



rimando a dopo... prima devi aver ben chiare le leggi sulle correnti del bjt...

Le tue puntualizzazioni sono impeccabili.
Comunque, benchè dalle mia parole possa trasparire una certo grado di superficialità, ti garantisco che le leggi di cui parli me le sono studiante con cura, non solo ho anche avuto premura di partire dale basi e dimostrare, anche risolvendo le equazioni del caso, come si arriva a quelle espressioni( ce ne sono alcune con le funzioni iperboliche, dunque gli esponenziali non ci fanno più paura, nessuno sembra accorgersene ma noi a sc.mat facciamo la stessa matematica che fanno a fisica)
I discorsi su dove è concentrata la caduta di tensione. su dove agiscono i gradienti, sulla possibilià di controllora le dimensioni degli strati di svuotamento mediante le tensioni mi sno chiare.
Appena hai volgia\tempo possiamo passare a ciò che viene dopo.Tra l'altro le immagini che hai postato sono le stesse dello Sze


Grazie.

Dario.

[sasa83]

Originariamente inviato da dario fgx

Andiamo con ordine.

1)Capisco come sia fondamentale la disposizio circuitale per poter parlare di amplificatore.
Comunque sia da adesso in poi qui mi riferirò al transistor come ad un oggetto che può amplificare.Vi prego allora di evitare precisazione giuste ma forse un pò troppo "puntigliose".
Inoltre vi prego di considerare il fatto che io non ho un esame di dispositivi ma un esame di Fisica dello stato solido. Esso , ed altri precedenti, più che sui circuiti parte dalla meccanica quantistica per arivare a spiegare (con calcoli più o meno difficili) come e perchè si originano le bande e la loro particolare distribuzione nei semiconduttri.
Dunque la mia impronta è più sul perchè funzionano le cose e non sui dettagli tecnici.

non è pignoleria, un bjt è un bjt, come ti è già stato detto...se proprio lo vuoi vedere come qualcosa chiamiamolo generatore di corrente controllato! poi se devi fare un esame di fisica il discorso su circuiti equivalenti, resistenze e quant'altro non ti dovrebbe toccare perchè altrimenti rischi di fare un gran minestrone...cerca di capire come funziona la giunzione pn, insomma parti dal basso, non puoi partire a fare il bjt senza sapere cos'è il modello drift-diffusion o cose del genere...altrimenti fai solo confusione e non capisci niente. poi se hai già fatto fisica quantistica il discorso delle bande ti dovrebbe essere abbastanza chiaro...

Originariamente inviato da dario fgx

Prendiamo un Transistor BJT PNP (P+NP)

La giunzione emettiroe base è polarizzata in maniera diretta.
Facciamo che l'emettitore sta a 15V e la base sta a 5V
Questo comporta che lo strato di svuotamento relativo a questa giunzione che da ora in poi chiamiamo EB si sia ridotto e che (senza entrare nel dettaglio) sia possibile considerare una resistenza (intesa nel senso puro del termine cioè una resistività che ostacola il passaggio dei portatori) di pochi ohm.Le "buche" entrano in base e, con i meccanismi che abbiamo abbndantemente descritto nella 1° pagina di questo thread, finiscono quasi tutte nel collettore.
La giunzione base collettore (BC) è polarizzata inversamente, questo è espresso da una resistenza al passaggio di cariche.Il Nobel sta nel fatto che si è riusciti a far passare delle cariche ugualmente perchè queste sono di segno opposto rispetto a quelle che ci si aspetterebbe in base. Oppure sbaglio??
Ora parlo di morsetto negativo perchè io il collettore posso mettercelo anche a -20V.

alla faccia stiamo parlando di un bjt di potenza, non di un bjt di segnale...cmq quando prendi in considerazione il funzionamento del bjt devi anche dire in che regione funziona...il bjt non lavora sempre in regione attiva, può anche lavorare in saturazione,. attiva inversa o può essere spento...

[dario fgx]

Originariamente inviato da sasa83

non è pignoleria, un bjt è un bjt, come ti è già stato detto...se proprio lo vuoi vedere come qualcosa chiamiamolo generatore di corrente controllato! poi se devi fare un esame di fisica il discorso su circuiti equivalenti, resistenze e quant'altro non ti dovrebbe toccare perchè altrimenti rischi di fare un gran minestrone...cerca di capire come funziona la giunzione pn, insomma parti dal basso, non puoi partire a fare il bjt senza sapere cos'è il modello drift-diffusion o cose del genere...altrimenti fai solo confusione e non capisci niente. poi se hai già fatto fisica quantistica il discorso delle bande ti dovrebbe essere abbastanza chiaro...



alla faccia stiamo parlando di un bjt di potenza, non di un bjt di segnale...cmq quando prendi in considerazione il funzionamento del bjt devi anche dire in che regione funziona...il bjt non lavora sempre in regione attiva, può anche lavorare in saturazione,. attiva inversa o può essere spento...

parlo di modalità attiva diretta
mi pare che da come l'ho polarizzato questo sia evidente

anche x te vale il mio post precedente.
ora devo dare l'esame di alettronica analogiaca e digitale.


Grazie.

dario.

[sasa83]

Originariamente inviato da dario fgx

parlo di modalità attiva diretta

anche x te vale il mio post precedente

Grazie.

dario.

non l'avevo letto, abbiamo scritto in contemporanea...chiedo scusa!

edit: però mi sfugge qualcosa...devi fare un esame di fisica dello stato solido (che non so di cosa parli...io ricordo che c'erano alcuni fisici che venivano a seguire le lezioni di dispositivi a ing), quindi non capisco cosa sia il "ciò che viene dopo"!!!! sono curiosità personali sull'utilizzo del bjt?

Originariamente inviato da sasa83

non l'avevo letto, abbiamo scritto in contemporanea...chiedo scusa!

edit: però mi sfugge qualcosa...devi fare un esame di fisica dello stato solido (che non so di cosa parli...io ricordo che c'erano alcuni fisici che venivano a seguire le lezioni di dispositivi a ing), quindi non capisco cosa sia il "ciò che viene dopo"!!!! sono curiosità personali sull'utilizzo del bjt?

Azz noto solo ora che sei di parma . Hai gia finito ing elettronica?

[dario fgx]

Originariamente inviato da sasa83

non l'avevo letto, abbiamo scritto in contemporanea...chiedo scusa!

edit: però mi sfugge qualcosa...devi fare un esame di fisica dello stato solido (che non so di cosa parli...io ricordo che c'erano alcuni fisici che venivano a seguire le lezioni di dispositivi a ing), quindi non capisco cosa sia il "ciò che viene dopo"!!!! sono curiosità personali sull'utilizzo del bjt?

esattamente curiosità personali.
chiedi scusa?Ma figurati!
Io non studio Fisica ma Scienza dei Materiali.
Gli esami preparatori a quello di elettronica sono
Fisica teorica e struttura della materia che partono dalla soluzione dell'eqz di schroedinger per l'atomo isolato e per gli atomi in un reticolo dunque perchè si originano le bande di energia.
In fisica dello stato solido e strttura della materia si spiega, tra le altre cose, la distribuzione di fermi e la si applica al caso specifico dei SC classici fino ad arrivare al transistor.
Poi facciamo anche i SC organici che però non sono pertinenti al nostro discorso

[sasa83]

Originariamente inviato da 85francy85

Azz noto solo ora che sei di parma . Hai gia finito ing elettronica?

settimana prossima sono da cova per l'esame di industriale b, poi mi mancano ancora fisica moderna e misure a microonde! entro gennaio dovrei averli finiti diciamo....poi c'è quella stramaledetta tesi!!!!

[dario fgx]

Originariamente inviato da sasa83

alla faccia stiamo parlando di un bjt di potenza,

esatto bravissimo è questo che voglio capire!

[sasa83]

Originariamente inviato da dario fgx

esatto bravissimo è questo che voglio capire!

dicevo dalle tensioni che mettevi in gioco....un bjt di segnale non regge certe tensioni! per poterli usare in circuiti di potenza (alimentatori ad esempio), bisogna trasformarli "diciamo"...nel senso che si fanno a sviluppo verticale e non più orizzontale...questo è uno schema costruttivo di un bjt di potenza:



la differenza stà nello sviluppo verticale e nella presenza della regione di drift n- che serve appunto per "reggere" grosse tensioni...di contro il bjt di potenza è tremendamente lento se confrontato con un bjt di segnale! ma questo diciamo che per il tuo corso non ha molta importanza...

[dario fgx]

Originariamente inviato da sasa83

dicevo dalle tensioni che mettevi in gioco....un bjt di segnale non regge certe tensioni! per poterli usare in circuiti di potenza (alimentatori ad esempio), bisogna trasformarli "diciamo"...nel senso che si fanno a sviluppo verticale e non più orizzontale...questo è uno schema costruttivo di un bjt di potenza:



la differenza stà nello sviluppo verticale e nella presenza della regione di drift n- che serve appunto per "reggere" grosse tensioni...di contro il bjt di potenza è tremendamente lento se confrontato con un bjt di segnale! ma questo diciamo che per il tuo corso non ha molta importanza...

ti seguo.
dunque con simili tensioni in gioco possiamo parlare di ampli di potenza.
come va configurato il transistor nel circuito?Mi evidenziate esattamente in che modo si ha un guadagno in potenza?

Ovviamente appena avete tempo\voglia.

Grazie

[hibone]

Originariamente inviato da dario fgx

Le tue puntualizzazioni sono impeccabili.
Comunque, benchè dalle mia parole possa trasparire una certo grado di superficialità, ti garantisco che le leggi di cui parli me le sono studiante con cura,

non lo metto in dubbio, però ho il sospetto che non hai ben chiaro il significato fisico di quelle leggi, perchè altrimenti certi dubbi non ci sarebbero,
sia chiaro che la mia non è un'accusa.. paradossalmente sono il primo a sorprendermi per queste obiezioni.. neanche io avevo ben chiaro cosa succedesse, poi per assurdo tempo dopo l'esame tutto ha assunto un senso

non solo ho anche avuto premura di partire dale basi e dimostrare, anche risolvendo le equazioni del caso, come si arriva a quelle espressioni( ce ne sono alcune con le funzioni iperboliche, dunque gli esponenziali non ci fanno più paura, nessuno sembra accorgersene ma noi a sc.mat facciamo la stessa matematica che fanno a fisica)

non è importante che tu abbia svolto i passaggi matematici, conta che tu abbia compreso il loro significato fisico...

che diavolo significa Is*e^Veb ad esempio, che rappresenta Is a livello fisico e e così via...

Tra l'altro le immagini che hai postato sono le stesse dello Sze

era voluto...


Per quanto riguarda le configurazione del bjt abbiamo 3 casi:

emettitore comune, base comune, collettore comune...

in ciascuno di questi 3 casi il dispositivo viene visto come un 2- porte sbilanciato, dove il terminale "comune" è appunto comune ad entrambe le porte...
per ogni porta hai corrente e tensione, fin qui penso sia tutto chiaro...

a questo punto vediamo l'idea su cui poggia il dispositivo:
le 3 correnti dei terminali e le 3 tensioni tra terminali sono legate dalle equazioni derivate dal modello di Ebers-Moll..
avendo la corrente di base possiamo controllare la corrente di collettore/emettitore.

facciamo una prova: applichiamo l'uscita mono di un lettore cd/mp3 ( è un segnale che ha la forma di una tensione tra il polo + e il polo -) tra base e collettore (il collettore è comune) che dovrebbe succedere? assolutamente nulla... manca l'alimentazione! per alimentarlo dobbiamo applicare una tensione tra emettitore e collettore, tuttavia il generatore fissa la tensione, quindi dobbiamo inserire in serie all'emettitore una resistenza.

In questo modo il terminale di uscita sarà il nodo tra emettitore e resistenza:
quando andiamo ad applicare un segnale in base, la corrente di base consente il passaggio della corrente di emettitore, che genera una caduta di tensione sul resistore, quando invece la corrente di base è nulla, la corrente di emettitore è nulla, e quindi la tensione ai capi del resistore è nulla...

chiaramente al terminale di uscita non deve circolare corrente, dobbiamo cioè soltanto leggere la tensione, se vogliamo il segnale correttamente amplificato.

[dario fgx]

Originariamente inviato da hibone

non lo metto in dubbio, però ho il sospetto che non hai ben chiaro il significato fisico di quelle leggi, perchè altrimenti certi dubbi non ci sarebbero,
sia chiaro che la mia non è un'accusa.. paradossalmente sono il primo a sorprendermi per queste obiezioni.. neanche io avevo ben chiaro cosa succedesse, poi per assurdo tempo dopo l'esame tutto ha assunto un senso



non è importante che tu abbia svolto i passaggi matematici, conta che tu abbia compreso il loro significato fisico...

che diavolo significa Is*e^Veb ad esempio, che rappresenta Is a livello fisico e e così via...



era voluto...


Per quanto riguarda le configurazione del bjt abbiamo 3 casi:

emettitore comune, base comune, collettore comune...

in ciascuno di questi 3 casi il dispositivo viene visto come un 2- porte sbilanciato, dove il terminale "comune" è appunto comune ad entrambe le porte...
per ogni porta hai corrente e tensione, fin qui penso sia tutto chiaro...

a questo punto vediamo l'idea su cui poggia il dispositivo:
le 3 correnti dei terminali e le 3 tensioni tra terminali sono legate dalle equazioni derivate dal modello di Ebers-Moll..
avendo la corrente di base possiamo controllare la corrente di collettore/emettitore.

facciamo una prova: applichiamo l'uscita mono di un lettore cd/mp3 ( è un segnale che ha la forma di una tensione tra il polo + e il polo -) tra base e collettore (il collettore è comune) che dovrebbe succedere? assolutamente nulla... manca l'alimentazione! per alimentarlo dobbiamo applicare una tensione tra emettitore e collettore, tuttavia il generatore fissa la tensione, quindi dobbiamo inserire in serie all'emettitore una resistenza.

In questo modo il terminale di uscita sarà il nodo tra emettitore e resistenza:
quando andiamo ad applicare un segnale in base, la corrente di base consente il passaggio della corrente di emettitore, che genera una caduta di tensione sul resistore, quando invece la corrente di base è nulla, la corrente di emettitore è nulla, e quindi la tensione ai capi del resistore è nulla...

chiaramente al terminale di uscita non deve circolare corrente, dobbiamo cioè soltanto leggere la tensione, se vogliamo il segnale correttamente amplificato.

Visto che proprio non mi vuoi credere diciamo a cosa serve
Is^Veb

Cioè la corrente Is ( e ciò che ad essa è legata)

viene a dipendere esponenzialmente dalla tensione tra emettitore e base.
dunque ho l'opportunità di controllare una corrente in una regione variando la tensione ai capi di un'altra

Il resto del discoro non lo seguo bene.Io credo di aver capito ma facciamo che io pongo la domanda ed io confronto la tua risposta con la mia idea.Ok?

Tralasciamo per ora un transistor di potenza e mettoamoci su un piccolo segnale sinusoidale da amplificare

Ho un transistor npn polarizzato in maniera diretta.

Voglio amplifificare un segnale sinusoidale, in che configurazione è più conveniente mettere il transistor?
Definito ciò.
dove invio il segnale? e dove lo raccolgo amplificato?
perchè risulta amplificato?


p.s.:
circa le cose che si chiariscono solo dopo gli esami, che improvvisamente appaiono limpide:capita pure a me!

[hibone]

Originariamente inviato da dario fgx

Visto che proprio non mi vuoi credere diciamo a cosa serve Is^Veb

Cioè la corrente Is ( e ciò che ad essa è legata)

viene a dipendere esponenzialmente dalla tensione tra emettitore e base.
dunque ho l'opportunità di controllare una corrente in una regione variando la tensione ai capi di un'altra

ecco bravo! 7+ non solo la domanda era retorica, e quindi non c'era bisogno di rispondere, ma la risposta è pure sbagliata...

Il resto del discoro non lo seguo bene.Io credo di aver capito ma facciamo che io pongo la domanda ed io confronto la tua risposta con la mia idea.Ok?

benissimo:

Tralasciamo per ora un transistor di potenza e mettoamoci su un piccolo segnale sinusoidale da amplificare

io non ho MAI parlato di transistor di potenza..

Ho un transistor npn polarizzato in maniera diretta.
Voglio amplifificare un segnale sinusoidale, in che configurazione è più conveniente mettere il transistor?

vuoi fare le domande, e le fai sbagliate... che risposte dovrei darti?

se il transistor lo hai già polarizzato vuol dire che la configurazione l'hai già scelta...

se cambi sempre il tipo del transistor che cappero ci capisci?

se non conosci le 3 configurazioni elementari, quando ti ho detto qual'è la configurazione migliore, come fai a capire perchè è quella migliore?

Definito ciò.
dove invio il segnale?

all'ingresso del 2-porte sbilanciato...

e dove lo raccolgo amplificato?

all'uscita del 2-porte sbilanciato...

perchè risulta amplificato?

soggetto implicito: il segnale di uscita

il segnale di uscita risulta amplificato perchè ha un'ampiezza proporzionale a quella dell'ingresso, e lo stesso andamento...