[Teoria] comportamento transistor

"antologiko" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@m36g2000hse.googlegroups.com...

Supponiamo quindi di diminuire R1 fino a portare il transistor in conduzione; cosa accade allora? Quale serie di ragionamenti o formule devo applicare per arrivarci?

Grazie a chiunque risponderà.

Credo che se il carico, anzichè metterlo in serie al negativo di alimentazione, lo metti in serie al collettore del transistor, tutto diventa molto più semplice ;-)

comunque anche la configurazione che ha fatto ha un suo interesse..ha difatti realizzato uno stabilizzatore. Per semplicità Togli la R2 che IMHO non ha la minima utilità e ti semplifichi il circuito.

Dalla teoria sappiamo che se la giunzione B-E è polarizzata direttamente la caduta ai suoi capi è circa 0,7 volt. Quindi possiamo dire che sull'emettitore del BJT hai (Vbase-0,7) variando la resistenza cambi la tensione di base e quindi hai una tensione diversa in uscita.. questo funzionamento lo ottieni se la corrente che scorre nel partitore R1, R3 è molto maggiore della corrente di base (dove molto maggiore = solitamente

10 volte maggiore); la corrente di base sarà la Ie/(hfe+1) mentre la Ie è delimitata dalla tua Rc

quindi alla fine per dimensionare questo stabilizzatore parti dalla Rc; calcoli la corrente che vi scorre alla tensione a cui vuoi alimentarlo, ricavi Ib e dimensioni il partitore R1,R3 in modo che la Ib sia trascurabile.

spesso al posto di R3 si mette uno zener in modo da avere un riferimento fisso.. se ad esempio al suo posto metti uno zener da 5,7 volt la tensione sul tuo carico è 5 volt precisi! :)

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Davide C.
www.ingegnerando.it



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Per dare un suggerimento su come calcolare il comportamento del transistor, si dvorebbe sapere quanto sai di elettrotecnica di base (equazioni alle maglie in questo caso, sistemi di equazioni algebriche e simili)

Comunque provo con una spiegazione semplificata. Come ti hanno detto, per avere il transistore in conduzione devi avere la giunzione base emettitore polarizzata direttamente, quindi con una Vbe dalle parti di mezzo volt abbondante. Finche' non arrivi a quella tensione il transistore e` spento e tutte le sue correnti (Ib e Ic) sono nulle.

Se il transistore e` spento, R1, R3 e Rc sono in serie. Per verificare che il transistore sia spento basta calcolare la tensione su R3. VR3=12V*(R3/(R1+R3+Rc) che deve fare meno di 0.7V circa.

Se riduci R1, VR3 aumenta e il transistore si accende.

In questo secondo caso l'analisi semplificata diventa questa. Supponiamo che la corrente di base del transistore sia trascurabile rispetto a quella che scorre in R1 e R3, e che la caduta di tensione su R2 sia trascurabile rispetto alla Vbe. In questo caso la tensione su R3 e` di

0.7V circa (il transistore e` acceso), in R3 scorre una corrente pari a IR3=0.7V/R3. In R1 scorre la stessa corrente (abbiamo supposto la corrente di base trascurabile), e quindi su R1 cade la tensione R1*IR3.

La tensione di emettitore del transistore vale quindi 12V meno la caduta su R3 meno 0.7V, cioe` la tensione sulla resistenza di carico vale VRc=12V-R1*(0.7V/R3)-0.7V.

Quanto ho raccontato sopra SEMBRA semplice, in realta` e` tremendamente incasinato, perche' richiede di fare delle approssimazioni che sono la parte piu` difficile da fare nell'analisi di un circuito elettronico.

Altra soluzione e` scrivere le equazioni complete (vedi mia domanda iniziale): scrivere un paio di equazioni alle maglie puo` sembrare difficile, ma poi si risolvono, senza dover capire come funziona il circuito :)

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Franco wrote in news:1OQci.4285$bP5.626 @newssvr19.news.prodigy.net:

Touchè! :-) Quasi quasi la metto come sign. Posso? ;-)

Poi basta un errore nel risolvere l'equazione e la mela invece di cadere al suolo se ne vola via ;-)

Ciao, AleX

Be my guest :) Del resto io cito spesso "date una chiave inglese a uno studente, e tutto il mondo sara` un dado da avvitare", e anche quella del modello e del menu :)

O si inventa il moto perpetuo, o altre violazioni del genere della termodinamica :)

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Ciao Salvo che R2 e R3 abbiano valori tipo zero o infinito. o comunque enormi o minimi,il transistor va in saturazione con collettore circa alla stessa tensione dell'emitter e sull'emitter ti trovi il 12 V di alim.

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail

Ciao a tutti, scusate il ritardo con cui rispondo. Intanto grazie mille a tutti per i post.

Le equazioni del circuito riesco bene o male ad impostarle usando la legge di ohm e i principi di kirkoff (si scrive cos=EC? :-p), se propri sono incasinate in genere traduco tutto in forma matriciale e risolvo col metodo di gauss. Il mio dubbio =E8 per=F2 che secondo me non sempre un sistema di equazioni tempo-indipendenti si adatta a descrivere il comportamento del circuito. Non so perch=E8 ma il mio intuito (probabilmente errato) ad esempio mi dice che per lo schemino che ho postato all'inizio, non appena si riduce R1 fino a portare il transistor in conduzione, accade qualcosa percui le grandezze caratteristiche del sistema variano nel tempo fino a portare il sistema stesso in una situazione di stabilit=E0. In questi casi come si fa? ci si deve mettere stile fisici con gli infinitesimi fino ad impostare un sistema di equazioni differenziali???? C'=E8 da "prendere la balla" come diciamo qui a Modena!!

P.S.

Salve Giorgio. Era proprio il comportamento che pensavo, ma ci ero arrivato ad intuito pensando al fatto che non appena il transistor comincia a condurre, la tensione sulla base dovrebbe aumentare innescando una reazione a catena. Ho pensato male?

Allora domani ti scrivo le equazioni lineari e quelle non lineari del circuito

Se il circuito non comprende capacita` (neanche parassite) ed e` concentrato, allora bastano le equazioni algebriche: una volta che fermi la variazione di R1, le tensioni e correnti rimangono al valore a cui erano arrivate. Se invece metti delle capacita` (ad esempio in parallelo al carico), allora una volta finita la variazione di R1, le tensioni e correnti continuano a muoversi e il loro comportamento e` descritto da una equazione differenziale (o un sistema di equazioni differenziali).

Nel circuito comunque non ci sono retroazioni positive: quando il transistore comincia a condurre la tensione su Rc aumenta, cioe` diminuisce la tensione su R1 e R3: cio` significa che se il transistore era in conduzione, conduce un po' di meno, e questa e` una retroazione negativa. Da notare che detto cosi`, farebbe pensare che PRIMA aumenta la corrente del transistore, POI diminuisce la tensione ai capi di R1 e R3: la cosa non va in questo modo. E` come in un partitore di tensione continua fatto con due resistenze: se cambi una resistenza, la tensione sul partitore cambia immediatamente o "le grandezze variano nel tempo"?

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Ciao Semplicemnte riducendo la R1, puoi portare la corrente di base ad un valore per cui la corrente di collettore (uguale quasi a quella di emitter) e' tale da far cadere tutta la tensione (o quasi) sulla R di emitter.

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail

Soluzione lineare, (si suppone il transistore acceso, con beta e Vbe costanti). Si usano equazioni alle maglie con le correnti come incognite. Le maglie NON devono passare dal collettore. Ir3 e` la corrente che circola in R3, Ib quella di base... ecc. ecc. NOn c'e` un solo modo di scrivere le equazioni, scelgo come incognite Ib e Ir3

La prima maglia fa il giro R1, R3, Rc, generatore.

12V=(Ir3+Ib)*R1+Ir3*R3+(Ir3+Ib*(1+beta))*Rc

qui ho due incognite, aggiungo una seconda maglia che fa il giro Vbe, R2, R3

Vbe+R2*Ib=R3*Ir3

adesso puoi calcolare Ib, Ir3, la corrente attraverso Rc, che dipende algebricamente da R1.

Se non ho sbagliato i conti, con il limite di beta che tenede a infinito, la tensione sul carico viene Vc=Val-Vbe*(1+R1/R3)

Questo risultato non e` tanto strano, in quanto il circuito formato dal transistore R1 e R3 e` un moltiplicatore di Vbe.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Ciao

Scusa, allora avevo interpretato male il tuo post precedente:

Credevo che tu volessi dire che non appena il transistor accennava a condurre poi andava da solo in saturazione.

Adesso credo di aver capito bene, grazie anche alle illuminanti parole di Franco! In pratica per mandarlo in saturazione devo essere io a continuare a diminuire R1.

Franco ha scritto:

Queste erano proprio le informazioni che mi mancavano!! Adesso ci sono!

Infatti io dubitavo sulla sufficienza delle equazioni algebriche per risolvere il circuito, proprio perch=E8 pensavo all'esistenza della retroazione, che secondo il mio intuito avrebbe dovuto introdurre una variabilit=E0 del sistema nel tempo. In particolare nella mia testa pensavo al famoso schema di due transistor che formano l'equivalente dell'scr, hai presente? In qualche modo il funzionamento di questo circuito mi dava l'idea di una "reazione a catena" e quindi di una dipendenza dal tempo.

A questo punto invece ho capito che anche uno schema come quello appena citato pu=F2 essere descritto col suo bel sistema di equazioni algebriche!

Bene, oggi ho inserito un altro tassello nel puzzle!

Grazie 1000 a tutti!

P=2ES.

cosa si intende per concentrato? Va beh dai adesso chiedo troppo. Vado a fare una ricerca su google.

Anche se porti R1 a zero, non riesci a far saturare il transistor. Per saturare dovrebbe avere la giunzione base collettore polarizzata in diretta, cosa non possibile perche' al massimo la base arriva allo stesso potenziale del collettore.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

antologiko wrote in news:1182186304.690016.145850 @q75g2000hsh.googlegroups.com:

Che puoi usare tensioni e correnti invece di campi elettrici e magnetici (ovvero i principi di Kirchoff invece delle equazioni di Maxwell).

Per chi vuol farsi del male:

Ciao, AleX