Cosa significa l’acronimo BJT e cosa lo distingue da un FET?
BJT sta per Transistor Bipolare a Giunzione; si chiama ‘bipolare’ perché la sua conduzione di corrente è dovuta sia a elettroni che a lacune, a differenza dei FET (unipolari).
Qual è la principale differenza tra il controllo della corrente in un BJT e in un FET?
Nei FET, la corrente drain-source è controllata dalla tensione di gate, mentre nei BJT la corrente collettore-emettitore può essere controllata sia dalla tensione che dalla corrente di base.
Da quali due parole inglesi deriva il termine ‘transistor’ e cosa indica?
Deriva da ‘transfer resistor’ (resistore di trasferimento), indicando la capacità del dispositivo di trasferire una variazione di corrente da una bassa resistenza a una più elevata, ottenendo un’amplificazione di tensione.
Qual è la sequenza di drogaggio dei materiali in un transistor BJT di tipo npn?
La struttura è composta da una regione di tipo n (emettitore), una sottile regione di tipo p (base) e una regione di tipo n (collettore).
Come sono denominati i tre terminali di un BJT?
I tre terminali sono chiamati emettitore (E), base (B) e collettore (C).
Qual è l’ordine decrescente di drogaggio delle tre regioni di un BJT?
L’emettitore è la regione più drogata, seguita dal collettore e infine dalla base, che è la meno drogata (drogaggio: E > C > B).
Qual è l’ordine decrescente di larghezza fisica delle tre regioni di un BJT?
Il collettore è la regione più larga, seguito dall’emettitore e infine dalla base, che è la più stretta (larghezza: C > E > B).
Come devono essere polarizzate le giunzioni emettitore-base (EB) e collettore-base (CB) affinché un BJT operi in zona attiva?
Per operare in zona attiva, la giunzione emettitore-base (EB) deve essere polarizzata direttamente, mentre la giunzione collettore-base (CB) deve essere polarizzata inversamente.
In un transistor npn in zona attiva, perché la corrente di emettitore è dominata dalla componente di elettroni?
Poiché l’emettitore è fortemente drogato (alta densità di elettroni) e la base è debolmente drogata (bassa densità di lacune), l’iniezione di elettroni dall’emettitore alla base è molto maggiore di quella di lacune in senso opposto.
Perché la maggior parte degli elettroni iniettati nella base di un BJT raggiunge il collettore senza ricombinarsi?
La base è progettata per essere molto stretta, quindi gli elettroni la attraversano per diffusione in un tempo inferiore al loro tempo di vita medio, minimizzando la probabilità di ricombinazione.
Quale relazione fondamentale lega le correnti di emettitore ($i_E$), collettore ($i_C$) e base ($i_B$) in un BJT?
La relazione è $i_E = i_C + i_B$, basata sul principio di conservazione della carica al nodo del transistor.
La relazione $i_C = \beta i_B$ definisce il guadagno di corrente in un BJT. Come si chiama il parametro $\beta$?
Il parametro $\beta$ è chiamato guadagno di corrente ad emettitore comune.
Qual è l’ordine di grandezza tipico del parametro $\beta$ in un BJT?
Il valore di $\beta$ è tipicamente compreso tra 50 e 200, indicando che una piccola corrente di base controlla una corrente di collettore molto più grande.
Il parametro $\alpha$ di un BJT, definito come $\alpha = i_C / i_E$, come è noto?
Il parametro $\alpha$ è noto come guadagno di corrente a base comune.
Quale equazione lega il guadagno di corrente a base comune ($\alpha$) e il guadagno di corrente ad emettitore comune ($\beta$)?
La relazione è $\alpha = \frac{\beta}{1 + \beta}$.
Dato che $\alpha \approx 1$ per un BJT, cosa si può dedurre sulla relazione tra la corrente di collettore e la corrente di emettitore?
Si può dedurre che la corrente di collettore è quasi uguale alla corrente di emettitore ($i_C \approx i_E$).
A cosa assomiglia la caratteristica d’ingresso di un BJT in configurazione ad emettitore comune, che lega $i_B$ e $v_{BE}$?
Assomiglia alla caratteristica di un diodo polarizzato direttamente, con una tensione di soglia di circa 0,7 V per il silicio.
Come varia la tensione base-emettitore ($v_{BE}$) di un BJT con la temperatura?
La tensione $v_{BE}$ diminuisce di circa 2 mV per ogni grado Celsius di aumento della temperatura.
Cosa rappresenta la caratteristica di trasferimento di un BJT ad emettitore comune?
Rappresenta l’andamento della corrente di collettore ($i_C$) in funzione della corrente di base ($i_B$), la cui pendenza in zona attiva è pari a $\beta$.
Il _____ è un fenomeno nei BJT per cui un aumento di $v_{CE}$ provoca un piccolo aumento di $i_C$, dovuto all’allargamento della regione di svuotamento della giunzione CB.
effetto Early
Cosa definisce la tensione di Early ($V_A$) di un BJT?
È il valore di tensione (negativo) sull’asse delle $v_{CE}$ dove le estrapolazioni delle caratteristiche d’uscita in zona attiva si intersecano.
Come si calcola la resistenza d’uscita ($r_o$) di un BJT in zona attiva utilizzando la tensione di Early ($V_A$)?
Si calcola con la formula $r_o = \frac{V_A}{I_C}$, dove $I_C$ è la corrente di collettore del punto di riposo.
Quale condizione sulle polarizzazioni delle giunzioni definisce la regione di saturazione di un BJT?
La regione di saturazione si ha quando entrambe le giunzioni, emettitore-base (EB) e collettore-base (CB), sono polarizzate direttamente.
