Effetto Early

File:Early effect (graph - I C vs V CE).svg

Grafico che evidenzia il flusso di rette, e la distorsione in regione lineare dovuta all'effetto Early

LTemplate:'effetto Early è un fenomeno caratteristico di tutti i transistor a giunzione bipolare (BJT, bipolar junction transistor) che consiste nella variazione della larghezza della base di un BJT dovuta ad una variazione della tensione fra base e collettore $V_{CB}$, la cui giunzione in regione lineare si trova in polarizzazione inversa. Infatti, fissato un valore di tensione base-emettitore, all'aumentare della tensione collettore-emettitore, aumenta la tensione di polarizzazione inversa della giunzione Base-collettore $(V_{BC}<0)$ di conseguenza aumentando la larghezza della regione di svuotamento di tale giunzione. Tutto ciò porta ad una riduzione della larghezza totale della base del transistore, e poiché la corrente di saturazione $I_{\mathrm{S}}$ è inversamente proporzionale alla larghezza della base, l'aumento della $I_{\mathrm{S}}$ produce anche un aumento della corrente di collettore $I_{\mathrm{C}}$, la quale può essere espressa nei seguenti modi:

$I_{\mathrm{C}}=I_{\mathrm{S}}(e^{\frac{V_{\mathrm{B}\mathrm{E}}}{V_{\mathrm{T}}}}-1)(1+\frac{V_{\mathrm{C}\mathrm{B}}}{V_{\mathrm{A}}})$

e, sapendo che $V_{CB}=V_{CE}+V_{EB}=V_{CE}-V_{BE}$ può essere approssimata come segue

$I_{\mathrm{C}}\simeq I_{\mathrm{S}}(e^{\frac{V_{\mathrm{B}\mathrm{E}}}{V_{\mathrm{T}}}}-1)(1+\frac{V_{\mathrm{C}\mathrm{E}}}{V_{\mathrm{A}}})$

con $V_{\mathrm{A}}$che prende il nome di tensione di Early, con valori tipicamente compresi fra $10V$e $200V$.

Tale effetto si può evidenziare osservando la lieve inclinazione delle rette sulla caratteristica di uscita ($V_{\mathrm{C}\mathrm{E}}$ e $I_{\mathrm{C}}$), nella regione lineare. Tali rette risultano appartenere ad un fascio, il cui centro è il valore di tensione negativa $V_{\mathrm{A}}$.

Modifica al guadagno diretto di corrente

In aggiunta si osserva una variazione del ${\beta }_F$ in presenza dell'effetto Early, tale per cui:

${\beta }_F={\beta }_{F0}(1+\frac{V_{\mathrm{C}\mathrm{B}}}{V_{\mathrm{A}}})$

e come prima,

${\beta }_F\simeq {\beta }_{F0}(1+\frac{V_{\mathrm{C}\mathrm{E}}}{V_{\mathrm{A}}})$

dove ${\beta }_{F0}$è il rapporto $\frac{I_C}{I_B}$ in assenza di effetto Early.

Voci correlate

• Transistor a giunzione bipolare
• Mosfet
• Giunzione p-n