Analiziamo lo schema di un transistor bipolare BJT (bigiunzione o bipolare):
Se l'ingresso I viene tenuto a 0 volt (a "massa"), non c'è differenza di potenziale elettrico fra I e il polo E (Emettitore) del transistore, quindi non transita corrente nel tratto B-E (Base-Emettitore) del transistore; il transistore stesso si trova nello stato di interdizione, nel quale viene inibito qualsiasi passaggio di corrente nel tratto C-E (Collettore-Emettitore). Il fatto che la resistenza di uscita RU non sia attraversata da corrente, fa sì che l'uscita U si trovi alla tensione di alimentazione del circuito VCC (tensione di alimentazione in Corrente Continua, pari a 5 Volt nei tradizionali circuiti digitali basati su transistori bipolari);
Se l'ingresso I viene portato alla tensione VCC si crea una differenza di potenziale elettrico fra I e il polo E (Emettitore) del transistore, quindi transita corrente nel tratto B-E (Base-Emettitore) del transistore; il transistore stesso viene portato nello stato di conduzione, nel quale viene attivato il passaggio di corrente nel tratto C-E (Collettore-Emettitore). Dimensionando opportunamente la resistenza di uscita RU si può forzare il transistore nello stato estremo di saturazione, nel quale la differenza di potenziale fra C e E (quindi la tensione dell'uscita U) sia trascurabile, quindi approssimabile al valore 0.
Fisicamente il transistor è costituito da un cristallo di silicio o di germanio in cui, sfruttando le caratteristiche dei semiconduttori, vengono opportunamente introdotti atomi di materiale diverso. La caratteristica che ha reso i semiconduttori elementi ideali per le applicazioni elettroniche è infatti la possibilità di controllare il loro grado di resistività; o di conduttività tramite il drogaggio, cioè l’aggiunta di impurità che modificano la composizione dell’elemento base. Il semiconduttore più utilizzato, anche perché presente in quantità quasi illimitata nella superficie terrestre, è il silicio. I semiconduttori sono alla base dei transistor, i quali sono formati da due giunzioni p-n ravvicinate. Le giunzioni p-n sono formate dall’unione di due tipi di silicio drogati in maniera diversa:
l silicio di tipo "p", in cui l’impurità, costituita da boro e indio, rende disponibile una lacuna (portatrice di carica positiva),
l silicio di tipo "n" in cui l’impurità, costituita da arsenico e fosforo, liberano un elettrone ( in quato il silicio ha 4 elettroni nella sua orbita più esterna, mentre il fosforo ne ha 5. Quindi se il silicio puro viene drogato con lo 0,001 % di fosforo, ogni 100.000 atomi si avrà un elettrone in più di quanti se ne avrebbero se il silicio fosse allo stato puro).
Nella "giunzione PN", si crea un campo elettrico che impedisce lo spostamento di elettroni e lacune al di la di essa. Il transistor bipolare puo essere NPN e PNP . Per esempio il PNP: è composto da una sottile regione n inserita tra due regioni p. La regione intermedia n viene chiamata base del transistor, mentre le due regioni p vengono chiamate rispettivamente emettitore e collettore. Una piccola d.d.p. fra emettitore e base può controllare una consistente corrente fra emettitore e collettore. Il funzionamento delle due tipologie di transistor è pressochè identico, semplicemente nel primo si parla di circolazione di elettroni e nel secondo di lacune. Per essere chiari nel BJT NPN la corrente di base e quella di collettore entrano nel dispositivo, mentre quella di emettitore è uscente; nel PNP la corrente di emettitore è entrante mentre le altre due sono uscenti.
Tutto quanto riportato in questa pagina è a puro scopo informativo personale. Se non ti trovi in accordo con quanto riportato nella pagina, vuoi fare delle precisazioni, vuoi fare delle aggiunte o hai delle proposte e dei consigli da dare, puoi farlo mandando un email. Ogni indicazione è fondamentale per la continua crescita del sito.