Determinazione del punto di riposo nel BJT

[freesby80]

Determinare (e non scegliere) il punto di riposo di un transistor BJT del tipo n-p-n nella configurazione ad emettitore comune, caratterizzata da una resistenza di carico RL, da una resistenza di base RB e dalle tensioni ausiliarie che polarizzano la giunzione BE e la giunzione CE, rispettivamente VBB e VCC , a cui viene applicato un segnale di ingresso sinusoidale VS.
Il costruttore fornisce
le caratteristiche di uscita IC =f (VCE, IB),
le caratteristiche di ingresso VBE =f (IB, VCE) e
la trans-caratteristica IC =f (VBE) del transistor.

Si esegue LKT alla maglia di collettore (uscita)
VCC - VCE – IC *RL=0 (1)

Si esegue LKT alla maglia di base (ingresso)
VBB - VBE – IB *RS=VS

In virtù del fatto che il punto di riposo è quel punto di lavoro per il quale il transistore non riceve nessun segnale di ingresso, occorre, al fine di calcolarlo, porre VS=0.
Per cui l'equazione particolarizzata sarà:
VBB - VBE – IB *RS=0 (2)

L'equazione (1) è una funzione retta (retta di carico) rappresentabile sul piano IC =f (VCE):
per IC=0 >>> VCE= VCC
per VCE=0 >>> IC=VCC/RL

L'equazione (2) è una funzione retta (retta d'ingresso) rappresentabile sul piano VBE =f (IB):
per IB=0 >>> VBE= VBB
per VBE=0 >>> IB=VBB/RS

Il punto di riposo Q =f ( IC* , VCE* , IB* , VBE* ) può essere ricavato come punto di intersezione tra la “retta di carico” e quella caratteristica di uscita che è parametrizzata in IB* , la quale è incognita.

Come può essere ricavata la corrente IB* ?
posso sfruttare le caratteristiche di ingresso, ma queste sono parametrizzate in VCE che è anche incognita;
posso sfruttare la trans-caratteristica.....ma non so come.

Potete aiutarmi?
Avete qualche libro o dispensa da consigliarmi?
Io ho il libro Microelettronica di Jacob Millman, ma nel testo non è riportata nuda e cruda questa trattazione.

[g.schgor]

Scusa, ma non capisco il problema.
Di solito si definisce "punto di lavoro" l'intersezione tra la curva caratteristica
ad un certo valore di Ib e la retta di carico (essendo Ib la corrente di polarizzazione).
Ma il "punto di riposo" cos'e'? (e a cosa dovrebbe servire?)

[freesby80]

Prima di tutto ti ringrazio per l'attenzione.

Il "punto di riposo" o "punto di lavoro a riposo" è il punto di lavoro del BJT per segnale di ingresso nullo, cioè per Vs=0.
Il punto di lavoro in generale è invece quello in cui lavora il BJT per un dato segnale di ingresso diverso da zero.

Esso si determina come intersezione tra la retta di carico e una ben determinata caratteristica di uscita tra quelle parametrizzate per corrente di base costante. Come faccio a determinare qual è, tra le tante, questa caratteristica?

[g.schgor]

Mi spiace, ma continuo a non capire.
Una polarizzazione va scelta (e determina quale caratteristica di Ib incrocia la retta
di carico con segnale d'ingresso =0): una base isolata (flottante) che senso ha?

[freesby80]

Premessa:
Cerco una soluzione al problema perché sono stato rimandato all'esame di elettronica su questo argomento.
Dopo aver disegnato il circuito del BJT (n-p-n) nella configurazione ad emettitore comune, con una resistenza di base RB, una resistenza di carico (sul collettore) RL, le tensioni ausiliarie per polarizzare le giunzioni (polarizzazione diretta per la giunzione BE tramite VBB e polarizzazione inversa per la giunzione CE tramite VCC) e il segnale applicato in ingresso sinusoidale Vs, il docente mi chiede di ricavare il punto di lavoro "a riposo" del BJT, cioè il punto di funzionamento del BJT quando si applica un segnale di ingresso nullo (Vs=0); a questo punto eseguo LKT alla maglia di collettore e ricavo la retta di carico riportandola sul piano delle caratterisitche di uscita; l'intersezione tra la retta di carico e la caratteristica di uscita corrispondente alla corrente di base "per tensione di ingresso nulla" è il punto di lavoro "a riposo". Ora, tra le caratteristiche costituenti la famiglia di curve parametrizzate per corrente di base costante, come faccio a sapere qual è quella che, intersecando la retta di carico, mi dà il punto di lavoro, per segnale di ingresso nullo?
il problema è che la corrente di base per segnale di ingresso nullo è una incognita del problema. il docente mi disse che questo problema si risolve con un sistema di quattro equazioni in quattro incognite perché il punto di lavoro è definito dalle coorditate Ic, Vce, Ib ed anche Vbe. due delle quattro equazioni sono le LKT alle due maglie (di ingresso con Vs=0 e di uscita), una terza equazione è la caratteristica di uscita ... e poi? non sono riuscito a risolvere. lo so che la domanda è strana: è sembrata strana a tutti i candidati all'appello di elettronica che sono stati rimandati sullo stesso argomento. Ed è per questo che chiedo un HELP!!

[g.schgor]

Non so che dirti.
Personalmente mi sembra assurdo questo modo di insegnare l'elettronica
(che non spiega il come ed il perche'). Mi spiace, ma non posso esserti di aiuto.

[freesby80]

Grazie comunque dell'attenzione. Purtroppo l'università è questa: i docenti hanno poco tempo per spiegare tutto il programma (che non è stato minimamente accorciato rispetto al vecchio ordinamento) e noi studenti abbiamo poco tempo per studiare anche ciò che non è stato spiegato. Poi, come se non bastasse, i laureati triennali devono anche subire forti declasamenti rispetto a quelli che sono usciti dal vecchio ordinamento: ma loro non li avevano questi problemi! non sanno che i programmi (almeno del corso di ingegneria) non sono stati minimamente acoorciati! quindi tutto ciò che c'era da studiare in cinque anni adesso lo si deve studiare in tre anni e con la penalizzante del prof. che spiega 2000 argomenti al secondo. Chiedo scusa per lo sfogo ma è la pura realtà.
Ieri notte ho trovato una soluzione accettabile per me, e spero anche per il docente. Oggi pomeriggio riprovo l'esame (le tasse le pago) e se non dovesse andare bene chiederò un ricevimento per farmelo spiegare (i tempi si allungano ed io non mi laureo più. e santa pazienza!)

[dona79]

io come 3 e 4 eqz userei
ic=beta ib
vce=vcc-Rc ic

[dona79]

i laureati triennali devono anche subire forti declasamenti rispetto a quelli che sono usciti dal vecchio ordinamento

e ci mancherebbe altro!

[dona79]

allora? l'esame?