Regioni di funzionamento dei transistor
L'alimentazione CC è prevista per il funzionamento di un transistor. Questa alimentazione CC è fornita alle due giunzioni PN di un transistor che influenza le azioni dei portatori maggioritari in queste giunzioni emettitore e collettore.
Le giunzioni sono polarizzate in avanti e inverse in base alle nostre esigenze. Forward biased è la condizione in cui una tensione positiva viene applicata al tipo p e una tensione negativa viene applicata al materiale di tipo n. Reverse biased è la condizione in cui una tensione positiva viene applicata al tipo n e una tensione negativa viene applicata al materiale di tipo p.
Polarizzazione del transistor
La fornitura di una tensione CC esterna adeguata è chiamata come biasing. La polarizzazione diretta o inversa viene eseguita sulle giunzioni di emettitore e collettore del transistor. Questi metodi di polarizzazione fanno sì che il circuito del transistor funzioni in quattro tipi di regioni comeActive region, Saturation region, Cutoff region e Inverse active region(usato raramente). Questo si capisce guardando la tabella seguente.
| GIUNZIONE EMETTITORE | GIUNZIONE COLLETTORE | REGIONE DI FUNZIONAMENTO |
|---|---|---|
| In avanti prevenuto | In avanti prevenuto | Regione di saturazione |
| In avanti prevenuto | Di parte inversa | Regione attiva |
| Di parte inversa | In avanti prevenuto | Regione attiva inversa |
| Di parte inversa | Di parte inversa | Regione di cutoff |
Tra queste regioni, la regione attiva inversa, che è solo l'inverso della regione attiva, non è adatta per alcuna applicazione e quindi non viene utilizzata.
Regione attiva
Questa è la regione in cui i transistor hanno molte applicazioni. Questo è anche chiamato comelinear region. Un transistor mentre si trova in questa regione, agisce meglio come unAmplifier.
Questa regione si trova tra saturazione e cutoff. Il transistor opera nella regione attiva quando la giunzione dell'emettitore è polarizzata in avanti e la giunzione del collettore è polarizzata inversamente. Nello stato attivo, la corrente del collettore è β volte la corrente di base, ovvero
$$ I_ {C} \: = \: \ beta I_ {B} $$
Dove,
$ I_ {C} $ = corrente del collettore
$ \ beta $ = fattore di amplificazione corrente
$ I_ {B} $ = corrente di base
Regione di saturazione
Questa è la regione in cui il transistor tende a comportarsi come un interruttore chiuso. Il transistor ha l'effetto di cortocircuitare il suo collettore e l'emettitore. Le correnti del collettore e dell'emettitore sono massime in questa modalità di funzionamento.
La figura seguente mostra un transistor che lavora nella regione di saturazione.
Il transistor opera nella regione di saturazione quando sia la giunzione dell'emettitore che quella del collettore sono polarizzate in avanti. Come è inteso che, nella regione di saturazione il transistor tende a comportarsi come un interruttore chiuso, possiamo dire che,
$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} $$
Dove $ I_ {C} $ = corrente del collettore e $ I_ {E} $ = corrente dell'emettitore.
Regione di cutoff
Questa è la regione in cui il transistor tende a comportarsi come un interruttore aperto. Il transistor ha l'effetto di aprire il collettore e la base. Le correnti di collettore, emettitore e base sono tutte zero in questa modalità di funzionamento.
La figura seguente mostra un transistor che lavora nella regione di taglio.
Il transistor opera nella regione di taglio quando sia la giunzione dell'emettitore che quella del collettore sono polarizzate inversamente. Come nella regione di taglio, la corrente del collettore, la corrente dell'emettitore e le correnti di base sono nulle, possiamo scrivere come
$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} \: = \: I_ {B} \: = \: 0 $$
Dove $ I_ {C} $ = corrente del collettore, $ I_ {E} $ = corrente dell'emettitore e $ I_ {B} $ = corrente di base.