Transistor NPN in saturazione

[mazzy89]

Salve ragazzi. Mi sono imbattuto su un concetto di natura teorica che non mi è molto chiaro. Sto seguendo il sedra-smith e devo dire che mi sto trovando molto bene. Sto cercando di capire la saturazione del transistor npn ma un concetto non riesco a capirlo. Il libro dice a riguardo:

for the BJT to operate in the active mode, the CBJ must be reverse biased. Thus far, we have stated this condition for the npn transistor as vCB ≥ 0. However, we know that a pn junction does not effectively become forward biased until the forward voltage across it exceeds approximately 0.4 V. It follows that one can maintain active-mode operation of an npn transistor for negative vCB down to approximately –0.4 V.

Ciò che non capisco è l'ultima frase. Possiamo lavorare in zona attiva (giunzione base-emettitore polarizzata direttamente e giunzione base-collettore polarizzata inversamente) anche se la tensione applicata tra base e collettore risulta negativa. Ma ciò va in contraddizione con quanto detto sopra ossia che per lavorare in zona attiva, la tensione applicata tra base e collettore deve essere maggiore o uguale a zero. Qualcosa mi sfugge...

[GiulioB]

Per un NPN vCB>0 non è una contraddizione, vuol dire tensione di collettore maggiore della tensione di base, ovvero collettore (N) piu' positivo della base (P), che di fatto polarizza inversamente la giunzione.

[mazzy89]

si ma quando vCB diventa negativa la giunzione base-collettore è ancora polarizzata inversamente?

[simo85]

Ciò che non capisco è l'ultima frase. Possiamo lavorare in zona attiva (giunzione base-emettitore polarizzata direttamente e giunzione base-collettore polarizzata inversamente) anche se la tensione applicata tra base e collettore risulta negativa.

Con il termine "negativa" si riferisce al fatto che la tensione sul collettore è minore rispetto alla tensione sulla base.

Nell' esempio del classico caso pratico del transistore in saturazione,

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

con



o

.

[mazzy89]

Con il termine "negativa" si riferisce al fatto che la tensione sul collettore è minore rispetto alla tensione sulla base.

ma quando la tensione sul collettore è minore rispetto alla tensione sulla base la giunzione non è più polarizzata inversamente bensí avremo polarizzazione diretta. Segue allora che entrambe le giunzioni lavoreranno in polarizzazione diretta per cui non siamo più in regione attiva dato che per essere in regione attiva una giunzione deve essere polarizzata in maniera diretta (giunzione B-E) e l'altra in maniera inversa (giunzione B-C)

[simo85]

[mazzy89]

Ok allora se quanto detto poc'anzi è giusto

perché nella seguente immagine per tensioni negative ci troviamo ancora in zona attiva?

[simo85]

perché nella seguente immagine per tensioni negative ci troviamo ancora in zona attiva?

1) Le tensioni negative in questione non sono riferite al potenziale di riferimento di 0 V.
vuol dire che la tensione misurata sul collettore è riferita alla base. È come se prendessi il multimetro per misurare la tensione, puntale nero sulla base, puntale rosso sul collettore.

2) -0,5 V < -0,4 V quindi tutto coincide.

[GiulioB]

si ma quando vCB diventa negativa la giunzione base-collettore è ancora polarizzata inversamente?

Scusa ragiona, puoi rispondere da solo a questa domanda.
Se vCB diventa negativa vuol dire che Vc < Vb, dunque in un NPN la giunzione è in diretta, in un PNP ovviamente la giunzione è in inversa.

Vcb = Vc-Vb

N-P-N e P-N-P, devi stare attento a questo, non è vero in assoluto che se Vcb>0 la giunzione è in inversa e se Vcb<0 la giunzione è in diretta, dipende dal tipo di transistor.

In una giunzione PN, tanto per ricordarlo, la polarizzazione è in diretta se V(P) > V(N).

[obiuan]

ma quando la tensione sul collettore è minore rispetto alla tensione sulla base la giunzione non è più polarizzata inversamente bensí avremo polarizzazione diretta. Segue allora che entrambe le giunzioni lavoreranno in polarizzazione diretta per cui non siamo più in regione attiva dato che per essere in regione attiva una giunzione deve essere polarizzata in maniera diretta (giunzione B-E) e l'altra in maniera inversa (giunzione B-C)

Non è esatto...credo di aver capito il tuo dubbio.
Il transistor entra in saturazione quando la vforward della giunzione CB è tale da favorire il passaggio dei portatori maggioritari di collettore in base. Quando la vcb diventa zero la giunzione collettore base non è polarizzata direttamente, piuttosto puoi dire che non è polarizzata per niente, né inversamente né direttamente. Fino a ché la polarizzazione non è sufficiente a far diffondere i maggioritari di collettore nella base, il transistor continua a funzionare in zona attiva.