I transistors, come funzionano

Ben fatto admin-law!
Ora preparo un lista di domande....
Anzi la prima è questa....
Che differenza cè tra un collegamento ad emettitore comune, base comune o collettore comune?

Ammettiamo di avere un circuito che produce 2.35 A a 24 vdc.Come posso calcolare la corrente di base per far condurre questo tr.

Scusami Maxwell2, non per farmi i fatti tuoi, ma che tipo di applicazione hai in mente per l'MJE13009? Te lo chiedo perchè non è certamente un transitor "usuale", dato che ha caratteristiche tipiche di circuiti a commutazione.

Ciao Robo67.
Si certo non è un tr usuale , per questo motivo ho fatto una fatica incredibile a reperirlo( e anche questo fa parte del "gioco"!)
Che cosa intendi per circuiti a commutazione?

Come "circuiti a commutazione" si intende una famiglia di circuiti come convertitori switching, regolatori pwm e in genere dispositivi che, mediante l'interruzione impulsiva di una tensione continua permettono di variarne le caratteristiche (tensione media, frequenza ecc).
Anche nel data-sheet di cui hai pubblicato il link si fa riferimento proprio a questo tipo di circuiti (Switching Regulators, Inverters, Motor Controls,
Solenoid/Relay drivers and Deflection circuits).

I componenti montati nei circuiti a commutazione sono caratterizzati da un'elevata velocità di transizione fra gli stati on->off (saturazione->interdizione) e viceversa e, solitamente una tensione di lavoro massima (VCE max per i transistor/BJT, VDS max per i MOS) elevata e, possibilmente, una bassa caduta ai capi durante la fase di on.
Il primo parametro (velocità di commutazione) è importante perchè riduce le perdite quando il componente cambia di stato (durante la transizione da saturazione/on a interdizione/off o viceversa il transistor si trova a lavorare nella zona attiva, dove la corrente di collettore è sufficientemente alta e così pure la tensione collettore/emettitore).
In queste condizioni il componente è costretto a dissipare parecchia energia in calore, quindi, tanto più questo tempo di transizione è breve, tanto meno durerà il funzionamento in zona attiva e tanto meno dissiperà il componente, con grande felicità sua e con grande dispiacere del fornitore di energia elettrica.
Il secondo parametro, quello relativo a una tensione di lavoro massima elevata, non è invece un parametro sempre soddisfatto, anche se solitamente lo è. Il motivo è semplice: spesso le applicazioni "a commutazione" vengono effettuate per gestire tensioni di partenza elevate (classica applicazione alimentatori switching da rete come quelli dei PC) o per elevare tensioni continue. In questi casi è molto utile, quando non addirittura indispensabile, avere un "interruttore" in grado di accendere e spegnere la tensione senza prendersela per qualche picco di tensione elevata più o meno breve.
Il terzo parametro è invece importante quando si devono trattare correnti elevate, perchè durante la fase di on, il componente si trova a dissipare una potenza che è pari alla corrente che lo attraversa x la tensione ai suoi capi. Visto che la corrente è legata alla potenza richiesta dall'utilizzatore collegato a valle (e quindi non può essere ridotta) l'unica possibilità che si ha per non stressare il povero transistor è fare in modo di ridurre la tensione ai suoi capi, quindi la VCE di saturazione.
Spesse volte, al posto dei BJT, vengono usati i MOS di potenza, che possono avere una caduta di tensione ai loro capi molto bassa (nel caso dei MOS non esiste una VCE di saturazione ma la resistenza RDS on). La RDS on è la resistenza presente fra drain e source quando il MOS è attivo. Tanto più è bassa la RDS on e tanto meno dissiperà il MOS (dato che la potenza è data dalla formula RDSon x I x I, dove I è la corrente che scorre fra drain e source). Esistono MOS con resistenze RDSon dell'ordine dei centesimi di ohm che, ovviamente, hanno bisogno di correnti elevate per trovarsi a dissipare potenze elevate.

Per il momento è tutto; spero di essere stato sufficientemente chiaro e di non averti tediato oltre il lecito.

Edited by robo67 - 28/4/2007, 13:15

Grazie per la tua spiegazione Robo67.
Ora , appena ho un po' tempo libero faccio delle prove con il covertitore switching e poi eventualmnte postero' ,in sezione , i risultati...

Meno male!! Con che voto? ( non vorrei che fosse un 6---- )
Ma allora il "vademecum del perfetto elettronico" che ho letto ieri sera prima di addormentarmi diceva delle cose vere!!!


Non c'è di chè. Quando avrai problemi d'insonnia devi solo farmi altre domande del genere.
Ho in serbo anche un trattato su CD che si intitola "Imparare i transistor mentre si dorme". Una vera chicca. Eccoti le modalità d'uso:
1) Inserire il CD nel lettore
2) Avviare la riproduzione
3) Leggere la prefazione dell'opuscolo allegato al CD, scritta da un elettronico teorico
4) Attendere di arrivare a metà della prima riga (circa 17 secondi dall'inizio della lettura)
5) Ora che il sonno ti ha colto profondamente, ascoltando il CD imparerai tutto sui transistor: aspetto, tipi, abitudini alimentari e sessuali ecc.

..............e poi? Non lo so, io sono arrivato al massimo al punto 2.

Bene.
Allora farei altre domande per capire meglio questo meraviglioso agglomerato di silicio e altre amenità.
Parliamo di Hfe o di beta o di guadagno di un tr.Cosa serve e come si puo' usare per trarre informazioni utili sull' utilizzo dello stesso?

Beh, se prendi una cella fotovoltaica apparentemente potrebbe sembrare un componente attivo nel vero senso della parola, anche se in realtà è un convertitore di energia, non un produttore.
A parte gli scherzi il fatto che il componente attivo generi energia potrebbe essere uno di quei classici "granchi" che scrivono i giornalisti che si improvvisano tecnici o che comunque capiscono l'8 per il 18 (altro esempio è la Silicon Valley che spesso viene tradotta come Valle del silicone, come se fosse un centro di chirurgia estetica).
Scusate l'OT, ma mi sono fatto trasportare.

Vorrei aggiungere alla trattazione di Lawrence, come sempre preciso, un'ultimo concetto: la saturazione del transistor.
Nell'esempio Lawrence ha scritto:

Ammettiamo ora di aumentare la corrente di base a 1mA.
Sul collettore circolerebbe una corrente di 1mA x 200 = 200mA. Quindi la VCE sarebbe 12-120 x 0,2= -12V.
La domanda che sorge spontanea è: come fa la VCE ad essere negativa se l'emettitore è collegato al negativo dell'alimentazione e il collettore al positivo tramite la resistenza da 120 ohm?
In realtà nei calcoli sopra c'è un errore, causato dal fatto che si considera che l'HFE sia constante al variare della corrente di collettore.
In realtà non è così, perchè resta abbastanza costante solo in un campo di correnti di collettore/tensione VCE.

Quando la VCE si avvicina a 0V (in realtà non potrà mai accadere che vada a 0 nei transistor reali) il BJT passa dalla cosiddetta zona lineare, in cui c'è una certa proporzionalità fra corrente di base e corrente di collettore, a quella non lineare (detta di saturazione). Sostanzialmente si ha che in saturazione a un grande incremento della corrente di base corrisponde un piccolo (o anche nullo) aumento della corrente di collettore. Già da questa affermazione si capisce che l'HFE, che è il rapporto Ic/Ib, durante la saturazione si abbassa drasticamente.
La tensione di saturazione è indicata con VCEsat ed è solitamente dell'ordine dei decimi di volt, caratteristica richiesta proprio nei transistor cdi commutazione.