BJT - TRANSISTOR BIPOLARI - 4

 CORRENTE DI BASE

Tutti i transistor al silicio hanno una caratteristica comune: il valore nominale della tensione tra gli elettrodi di base ed emittore. Questo valore e' quello tipico di un diodo polarizzato direttamente quindi tipicamente si assesta sui 0,7V . Questo perchè la struttura fsica tra la base e l'emittore crea una giunzione a diodo con l'anodo sulla base e il catodo  sull l'emitore come raffigurato in figura 7.

Fig. 7 - La giunzione base-emittore, internamente al transistor, è assimilabile ad un diodo a semiconduttore (disegno a destra), sui cui elettrodi si misura sempre la tensione nominale di 0,7 V.

La giunzione base-emittore, infatti, si comporta come un diodo al silicio polarizzato direttamente che, pur lasciandosi attraversare dalla corrente, provoca la caduta di tensione di 0.7 V, se la corrente è debole e di 0.8 V se è più forte, mentre lo stato elettrico del collettore, in tale fenomeno, non introduce alcuna influenza.

Tenendo conto della caduta di tensione di 0.7V, appena menzionata, si puo valutare la corrente di base del transistor TR montato nel circuito di figura 6. Sulla resistenza Rb cade una tensione di 9V -0.7V = 8,3V per cui la corrente che scorre in Rb e che quindi quella che entra nella base del transistor TR provoca, in accordo con la legge di Ohm: Vb : Rb = Ib

il flusso di corrente di:           Ib = 8.3 V : 82.000 ohm = 0,1 mA circa

Si può così affermare che la corrente di base. nel circuito di figura 6, assume il valore di 0.1 mA.

II risultato scaturito dai precedenti calcoli conduce alla seguente considerazione: la corrente di collettore lc, valutata in sede sperimentale attraverso il circuito di figura 6 nella misura di 17 mA, è di molto superiore a quella individuata matematicamente sulla base, che è di 0,1 mA. In ciò consiste l'effetto di amplificazione del transistor nel quale, una debole corrente di base, provoca una forte o, come si suol dire, una amplificata corrente di collettore.

Dividendo fra loro i valori delle due correnti, si ottiene il coefficiente di amplificazione del transistor comunemente indicato con la lettera alfabetica greca beta (B). Si tratta di un numero adimensionale ( non ha unita di misura).

Nel nostro caso, faccendo riferimento ai valori misurati nell'esperimento di fgura 6, il Betaa del transistor usato e' :

B = Ic : Ib = 17 mA : 0,1 mA = 170

B = Ic : Ib = 10mA : 0.1A = 100

Si può pertanto concludere dicendo che l'amplificazione di un qualsiasi transistor dello stesso tipo può variare notevolmente. Il modello BC337, ad esempio, è un transistor a medio guadagno, con coefficiente beta medio di 150.
Le varie industrie, nel qualificare i propri prodotti, citano dei valori tipici per i coefficienti di amplificazione beta. Per esempio:

In ogni caso, il coefficiente di amplificazione beta varia col variare della corrente che fluisce attraverso la base del transistor, con la conseguenza che, ad una maggiore corrente di base, corrisponde un coefficiente di amplificazione minore e quindi un più basso potere di amplificazione del transistor e viceversa. Ma tutto ciò può essere agevolmente e rapidamente constatato con il circuito sperimentale di figura 6, mutando in questo, ovviamente, i valori ohmmici. Per esempio, diminuendo quello della resistenza di base, come accade nello schema di figura 8, in cui la Rb vale 41.000 ohm, ossia la metà del valore della resistenza Rb del circuito di figura 6. Con questa variante, infatti, la corrente di base raddoppia nella misura di 0,2 mA e raddoppia pure la corrente di collettore lc, che diventa ora di 34 mA. In tal caso, la corrente che attraversa l'emittore Ie, che è data dalla somma di quella di base Ib e quella di collettore Ic:

le = Ib + lc,

vale 0.2 mA + 34 mA = 34.2 mA.