Componenti di Corrente in un Transistore

Definizione dei componenti di corrente del transistor

I componenti di corrente in un transistor includono la corrente dell'emettitore (IE), la corrente della base e la corrente del collettore.

Nei transistor NPN, la corrente fluisce a causa degli elettroni, mentre nei transistor PNP, fluisce a causa dei buchi, risultando in direzioni di corrente opposte. Esploriamo i componenti di corrente in un transistor PNP con configurazione a base comune. La giunzione emettitore-base (JE) è polarizzata in avanti, e la giunzione collettore-base (JC) è polarizzata all'indietro. La figura mostra tutti i componenti di corrente correlati.

Sappiamo che, la corrente arriva al transistor attraverso l'emettitore e questa corrente è chiamata corrente dell'emettitore (IE). Questa corrente è composta da due costituenti – la corrente dei buchi (IhE) e la corrente degli elettroni (IeE). IeE è dovuta al passaggio degli elettroni dalla base all'emettitore e IhE è dovuta al passaggio dei buchi dall'emettitore alla base.

Nei transistor industriali, l'emettitore è dopato più intensamente rispetto alla base, rendendo la corrente degli elettroni trascurabile rispetto alla corrente dei buchi. Pertanto, l'intera corrente dell'emettitore è dovuta al passaggio dei buchi dall'emettitore alla base.

Alcuni dei buchi che attraversano la giunzione JE (giunzione dell'emettitore) si combinano con gli elettroni presenti nella base (tipo N). Quindi, non tutti i buchi che attraversano JE arriveranno a JC. I buchi rimanenti raggiungeranno la giunzione del collettore, producendo il componente di corrente dei buchi, IhC. Ci sarà una ricombinazione in massa nella base e la corrente che lascia la base sarà

Gli elettroni nella base persi a causa della ricombinazione con i buchi iniettati attraverso JE vengono riforniti dagli elettroni in entrata. I buchi che arrivano alla giunzione del collettore (JC) attraverseranno la regione del collettore.

Quando il circuito dell'emettitore è aperto, allora IE = 0 e IhC = 0. In questa condizione, la base e il collettore funzioneranno come un diodo polarizzato all'indietro. Qui, la corrente del collettore, IC, sarà uguale alla corrente di saturazione inversa (ICO o ICBO).

ICO è in effetti una piccola corrente inversa che passa attraverso il diodo a giunzione PN. Questo è dovuto ai portatori minoritari generati termicamente che sono spinti dal potenziale di barriera. Questa corrente inversa aumenta se la giunzione è polarizzata all'indietro e avrà la stessa direzione della corrente del collettore. Questa corrente raggiunge un valore di saturazione (I0) a una tensione inversa moderata.

Quando la giunzione dell'emettitore è polarizzata in avanti (nella regione di operazione attiva), allora la corrente del collettore diventerà

L'α è il guadagno di corrente a segnale ampio, che è una frazione della corrente dell'emettitore che comprende IhC.

In un transistor PNP, la corrente di saturazione inversa (ICBO) sarà composta dalla corrente dovuta ai buchi che passano attraverso la giunzione del collettore dalla base alla regione del collettore (IhCO) e dalla corrente dovuta agli elettroni che passano attraverso la giunzione del collettore in direzione opposta (IeCO).

Tutta la corrente che entra nel transistor sarà uguale alla corrente totale che esce dal transistor (secondo la legge di Kirchhoff per la corrente).

Parametri Relativi ai Componenti di Corrente

Guadagno di corrente continua (αdc): Questo può essere definito come il guadagno di corrente continua del transistor a base comune. Sarà sempre positivo e inferiore all'unità.

Guadagno di corrente a segnale piccolo (αac): Con la tensione collettore-base costante (VCB). È sempre positivo e inferiore all'unità.