Transistor a base comune

Circuito a base comune NPN

In elettronica, il transistor a base comune è una configurazione del transistor a giunzione bipolare usata comunemente come buffer di corrente. In tale configurazione la corrente è dovuta essenzialmente alle lacune, e la corrente $I_C$ è completamente determinata dalla corrente $I_E$ e dalla tensione $V_{CB}=V_C$. Inoltre la tensione $V_{EB}$ è anche determinata da queste due variabili allora si può graficare la caratteristica d'uscita:

$I_C=f_1(V_{CB},I_E)$

Il grafico della caratteristica di uscita ha in ascissa la $V_{CB}=V_C$, in ordinata $I_C$ e viene parametrizzata in base ai valori di $I_E$, mantenendo costante $V_{EB}$. Come si nota vi sono tre regioni caratteristiche che sono anche generali, in tutte le configurazioni le regioni sono sempre quelle attiva, di interdizione e di saturazione.

Nel caso di transistor pnp a base comune la regione attiva è il caso in cui la giunzione $J_C$ è polarizzata inversamente e $J_E$ è polarizzata direttamente. Essa è rappresentata nella figura come una zona approssimativamente lineare.

Per quanto riguarda la regione di saturazione essa è identificata dal fatto che entrambe le giunzioni sono polarizzate direttamente: in questo caso grandi variazioni delle correnti producono solo piccolissime variazioni della tensione di collettore $V_{CB}=V_C\simeq 0$. Questa tensione è positiva in questa zona (si ricordi che siamo in zona di saturazione) e questo significa che abbassando la barriera di potenziale della giunzione $J_C$, la corrente può fluire liberamente attraverso tutto il transistor. Per alti valori di $V_C$ la corrente diventa persino positiva, infatti nel verso delle correnti entranti (scelto come riferimento) la corrente $I_C$ risulta essere negativa (uscente) in base alla (1), quindi sempre in base alla (1) può succedere che il secondo addendo al secondo membro diventi più grande del primo addendo.

Nella zona di interdizione (cut-off) entrambe le giunzioni sono polarizzate inversamente, questo provoca un innalzamento delle barriere di potenziale alle giunzioni che impediscono (interdicono) il passaggio di corrente cioè $I_E=0$ e quindi $I_C=I_{C0}$, quindi c'è una leggerissima corrente inversa (dell'ordine quasi sempre del microampére).

Da notare che anche la tensione base-emettitore può essere rappresentata con un grafico:

$V_{EB}=f_2(V_{CB},I_E)$

mantenendo $I_C$ costante.

Caratteristiche

Alle basse frequenze, usando il modello a Pi greco ibrido, si possono ricavare le seguenti caratteristiche a "piccolo segnale".

(Le linee parallele indicano componenti in parallelo.)

	Definizione	Espressione	Espressione approssimata	Condizioni al contorno
Guadagno in tensione	$A_v=\begin{array}{c}\frac{v_{\mathrm{o}}}{v_{\mathrm{i}}}\end{array}{|}_{R_L=\mathrm{\infty }}$	$\begin{array}{c}\frac{(g_m{r}_{\mathrm{O}}+1)R_C}{R_C+r_O}\end{array}$	$\begin{array}{c}{g}_m{R}_C\end{array}$	$r_O\gg R_C$
Guadagno in corrente	$A_i=\begin{array}{c}\frac{i_{\mathrm{o}}}{i_{\mathrm{i}}}\end{array}{|}_{R_L=0}$	$\begin{array}{c}\frac{r_{\pi }+\beta r_O}{r_{\pi }+(\beta +1)r_O}\end{array}\begin{array}{}\end{array}$	$1$	$\beta \gg 1$
Resistenza di ingresso	$R_{\mathrm{i}\mathrm{n}}=\begin{array}{c}\frac{v_i}{i_i}\end{array}$	$\begin{array}{c}\frac{(r_O+R_C\Vert R_L)r_E}{r_O+r_E+\frac{R_C\Vert R_L}{\beta +1}}\end{array}$	$r_E(\approx \frac{1}{g_m})$	$r_O\gg R_C\Vert R_L(\beta \gg 1)$
Resistenza di uscita	$R_{\mathrm{o}\mathrm{u}\mathrm{t}}=\begin{array}{c}\frac{v_o}{-i_o}\end{array}{|}_{v_s=0}$	$R_C\Vert \{[1+g_m(r_{\pi }\Vert R_S)]r_O+(r_{\pi }\Vert R_S)\}$	$R_C||r_O$ $R_C||[(r_{\pi }//R_S)(1+g_m{r}_O)]$	$R_S\ll r_E$ $R_S\gg r_E$

Voci correlate

• Transistor a collettore comune
• Transistor a emettitore comune

Collegamenti esterni

• Template:Cita web
• NPN Common Base Amplifier — HyperPhysics
• ECE 327: Transistor Basics — Gives example common-base circuit (i.e., current source) with explanation.