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Configurazioni circuitali del Transistor BJT
Abbiamo visto che il transistor ha tre terminali, quindi impiegato come amplificatore uno dei tre terminali dovra essere in comune ad entrambe le porte, di ingresso e di uscita, cioè collegato a massa.
Sono possibili tre diverse configurazioni circuitali:
- Base comune
- Emettitore comune
- Collettore comune
A seconda della configurazione adottata si ottengono circuiti con caratteristiche e specifiche tecniche sensibilmente diverse.
Circuito con transistor bjt connesso con Emettitore Comune – Amplificatore
Con questo tipo di connessione elettronica il terminale di ingresso è la Base, quello di uscita è il Collettore. Il generatore VG polarizza la giunzione base-emettitore esattamente come nel caso della configurazione con base a massa, ma questa volta è chiamato a erogare solo la debole corrente di base IB, che è βF volte più piccola della corrente IC. Un transistor bjt con Emettitore Comune (o Emettitore collegata a massa) è quindi un amplificatore di corrente con fattore di amplificazione βF. In questa configurazione abbiamo anche una amplificazione di tensione così come nel circuito con base a massa. Per questo motivo la configurazione con emettitore comune è quella di utilizzo più comune.
Applicazioni del transistor bjt connesso con Emettitore Comune
In questa configurazione, con emettitore comune, ha come utilizzo più comune quello di amplificatore elettronico di segnali. In tale dispositivo, l’emettitore è collegato direttamente a massa, mentre la base si trova alla tensione Vin. La V+ è la tensione di alimentazione del circuito ed Rc è la resistenza di carico. La giunzione di emettitore risulta polarizzata direttamente e quella di collettore inversamente, nella “regione attiva” del transistor. Dall’analisi del circuito che vi abbiamo mostrato si evince che:
- Ad un aumento di Ic corrisponde una diminuzione di Vce; per tal motivo la configurazione ad emettitore comune viene detta invertente. Pertanto, nel caso di segnali sinusoidali, Vs, Ib, Vbe e Ic sono in fase, mentre Vce risulta sfasata di 180°.
- Indicata con Vbe il segnale di tensione all’ingresso del transistor e con Vce il segnale d’uscita, si ha un’amplificazione di tensione, data dal rapporto Vce/Vbe, come si osserva nel grafico sottostante (gli assi vBE e vCE sono alla stessa scala).
- Si ha anche un’amplificazione di corrente, data da ic/ib (l’asse iB è tarato in microA, mentre l’asse iC in mA).
- Possiamo dire che è anche un’amplificazione di potenza (data dal prodotto tra l’amplificazione di tensione e quella di corrente).
Si noti infine come l’amplificazione, e quindi l’innalzamento di livello del segnale d’ingresso, è interamente dovuto alla tensione continua che chiameremo tensione di polarizzazione o tensione di alimentazione. L’unico contributo del segnale d’ingresso è quello di riportare in uscita la stessa frequenza delle oscillazioni. Immaginiamo cosa possa accadere se si smette di alimentare il circuito d’uscita, ponendo Vcc = 0. La retta di carico si trasforma in un punto, coincidente con l’origine degli assi, e non si ha più alcun segnale d’uscita.
Esempio CIRCUITO con transistor bjt connesso a emettitore comune amplificatore
Facciamo adesso un test con CircuitMod collegando un transistor NPN a emettitore comune, 5 resistori, 2 condensatori, 1 diodo LED, 1 alimentazione da 12 volt. Di seguito la figura delle connessioni da effettuare:
Quindi i componenti da utilizzare sono i seguenti:
- n.1 Transistor NPN 2N2222A
- n.1 Resistore 110 kΩ
- n.2 Resistori 10 kΩ
- n.1 Resistore 1 kΩ
- n.2 Condensatori 5 µF
- n.1 Resistore 1 MΩ
- n.1 Alimentazione continua V = 12v – I = 1mA
- n.1 Segnale ingresso 80 Hz – V = 500mv – I = 50µA
Conclusioni – Il transistor BJT in configurazione a Emettitore comune Amplificatore
Abbiamo approfondito in questo articolo il transistor BJT in configurazione a Emettitore comune Amplificatore. Lo studio del transistor non si ferma quì proseguiremo con degli articoli di approfondimento. Vorremmo solo ricordare che abbiamo dedicato tutto uno studio propedeutico per questo argomento. Abbiamo dedicato degli articoli alla conoscenza del componente elettronico transistor di cui abbiamo parlato diffusamente nella nostra sezione dedicata al Laboratorio di Elettrotecnica e di Elettronica.