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 di maggioranza in queste giunzioni di 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 in modo che il circuito del transistor funzioni in quattro tipi di regioni come Active region, Saturation region, Cutoff region e Inverse active region(usato raramente). Questo si capisce guardando la tabella seguente.

Emettitore di giunzione Collector Junction Regione di operazione
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 Tagliare la regione

Tra queste regioni, la regione attiva inversa, che è solo l'inverso della regione attiva, non è adatta per nessuna 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.

Il seguente schema elettrico mostra un transistor che lavora nella regione attiva.

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, cioè

$$ I_C = \ beta I_B $$

Dove I C = corrente del collettore, β = fattore di amplificazione della corrente e 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 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.

In modalità saturazione,

$$ \ beta <\ frac {I_C} {I_B} $$

Poiché nella regione di saturazione il transistor tende a comportarsi come un interruttore chiuso,

$$ I_C = I_E $$

Dove I C = corrente di collettore e I E = corrente di 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.