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Transistors

I transistor sono dispositivi semiconduttori utilizzati per commutare segnali elettronici, amplificare o alimentazione elettrica. I transistor sono fondamentali nei circuiti elettronici moderni. Un transistor è realizzato in materiali semiconduttori e in genere ha tre terminali per il collegamento a un circuito esterno. Una tensione o corrente applicata a una coppia di terminali del transistor controlla la corrente attraverso un'altra coppia di terminali. Poiché la potenza controllata (uscita) può essere superiore alla potenza di controllo (ingresso), un transistor può amplificare un segnale. Oggi, alcuni transistor sono confezionati individualmente, ma molti altri si trovano incorporati in circuiti integrati.

Macro shot of power transistors on the b

Simboli del transistor a giunzione bipolare

Esistono due tipi di transistor, NPN e PNP.

  • Il transistor NPN ha due blocchi di materiale semiconduttore di tipo N e un blocco di materiale semiconduttore di tipo P.

  • Il transistor PNP ha due di tipo P e uno strato di materiale di tipo N. Il simbolo di NPN sia di NPN che di PNP è mostrato nella figura seguente.

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pnp trans diagram2.png

La differenza tra i transistor NPN e PNP è nella direzione della corrente. La freccia nel diagramma sopra indica la direzione del flusso della corrente tipica nell'emettitore con polarizzazione diretta applicata alla giunzione emettitore-base.

I transistor hanno tre terminali come mostrato sopra:

  • Emettitore

  • Collettore

  • Base

Emettitore: il segmento dell'emettitore fornisce un'ampia porzione del portatore di carica. L'emettitore è costantemente collegato in polarizzazione diretta rispetto alla base, fornisce alla base il portatore di carica di massa. La giunzione emettitore-base inserisce una grande quantità di portatore di carica maggioritaria nella base perché è fortemente fissa e di dimensioni moderate.

Collector - Il collector accumula la maggior percentuale del portatore di carica fornito dall'emettitore. La giunzione collettore-base è costantemente in polarizzazione inversa. La sua funzione è quella di rimuovere le cariche preponderanti dalla sua giunzione con la base. Il segmento collettore del transistor è moderatamente fisso ma di massa maggiore in modo che possa raccogliere la maggior parte del portatore di carica fornito dall'emettitore.

Base - La sezione centrale del transistor è la base. La base forma due circuiti:

  • Il circuito di ingresso con l'emettitore.

  • Il circuito di uscita con il collettore.

Il circuito emettitore-base è polarizzato in avanti e offre una bassa resistenza al circuito. Mentre la giunzione collettore-base è in polarizzazione inversa e offre una maggiore resistenza al circuito. La base del transistor è leggermente inabile ed estremamente sottile in quanto sottopone alla base il portatore di carica maggioritario.

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Il silicio viene generalmente utilizzato per realizzare transistor per la sua alta tensione nominale, maggiore corrente e minore sensibilità alla temperatura. La sezione emettitore-base mantenuta polarizzata in avanti stabilisce la corrente di base che scorre attraverso la regione di base. L'entità della corrente di base è estremamente piccola. La corrente di base fa sì che gli elettroni si spostino nell'area del collettore o crea un buco nella regione di base.

La base del transistor è estremamente sottile e leggermente fissata per questo motivo ha meno elettroni rispetto all'emettitore. Gli elettroni limitati dell'emettitore sono combinati con il foro della regione di base e gli elettroni rimanenti si muovono verso la regione del collettore e costituiscono la corrente del collettore.