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CONDUZIONE ELETTRICA ESISTONO MATERIALI CHE POSSONO CONDURRE ELETTRICITA’ O MENO. Un conduttore elettrico è un elemento fisico in grado di far scorrere.

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1 CONDUZIONE ELETTRICA ESISTONO MATERIALI CHE POSSONO CONDURRE ELETTRICITA’ O MENO. Un conduttore elettrico è un elemento fisico in grado di far scorrere al suo interno la corrente elettrica con facilità. I metalli, solitamente, sono buoni conduttori, i migliori in ordine decrescente sono: argento, rame, oro, alluminio, tungsteno, bronzo, nickel, platino, ferro e piombo. D'altra parte possono condurre facilmente l’elettricità anche l’acqua, la terra e il corpo umano.corrente elettricametalliargentorameoroalluminiotungsteno bronzonickelplatinoferropiomboacquaterracorpo umano

2 Tra questi si differenziano i superconduttori cioè quei materiali che mostrano un complesso fenomeno detto superconduttività o superconduzione.Al di sotto di una determinata temperatura detta di transizione alla superconduttività, in modo repentino cessano di avere alcuna resistenza al passaggio della corrente elettrica, ed espellono (completamente o in parte) i campi magnetici presenti al loro interno (Effetto Meissner).La temperatura di transizione, dalla natura del materiale e dalla presenza di campi magnetici e dalla densità di corrente che attraversa il materiale. In particolare il campo elettro-magnetico ostacola la superconduttività e abbassa la temperatura di transizione. superconduttivitàEffetto Meissner campi magneticidensità di corrente

3 La temperatura di transizione dallo stato normale allo stato superconduttore è molto diversa a seconda del materiale: nei metalli puri è di pochi kelvin sopra lo zero assoluto, mentre è più alta nelle leghe metalliche. In molti materiali ceramici contenenti rame e ossigeno è particolarmente alta: tali ceramiche hanno una temperatura critica di oltre 120 kelvin e permettono di usare semplice azoto liquido, economico e facilmente disponibile, come refrigerante. Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, i migliori conduttori elettrici (rame, argento, oro) non sono di fatto superconduttori, o se lo sono presentano superconduzione instabile anche con minimi valori di campo magnetico, e solo a temperature assolute estremamente basse; sono invece buoni superconduttori i cattivi conduttori come il piombo e il niobio, che hanno temperature critiche più alte in assoluto per i metalli puri.kelvinzero assolutoceramicirameossigeno temperatura criticaazoto liquidorame argentooropiombo niobio

4 Invece gli isolanti sono tutte quelle sostanze la cui conducibilità elettrica è estremamente bassa (in alcuni casi si può tranquillamente supporre nulla). Questa proprietà degli isolanti è dovuta al fatto che in loro è presente una banda energetica proibita molto ampia e che l'energia termica non basta ad eccitare gli elettroni a sufficienza per andare oltre tale banda. Pertanto la banda di conduzione, che si trova al di là, rimane vuota; la conduzione risulta impossibile. Da notare è la differenza fra "isolante" e "dielettrico", molto spesso non considerata, anche perché nella maggior parte dei casi un dielettrico è anche un isolante e viceversa; "isolanti" sono quelle sostanze che si oppongono al passaggio della corrente, "dielettriche" sono invece quelle che hanno molecole che possono essere polarizzate e se vengono inserite in un condensatore diminuiscono la tensione fra le due armature del condensatore stesso.sostanze conducibilità elettricabanda energetica proibitamolecolepolarizzatecondensatore

5 Ci sono poi i semiconduttori che sono materiali che hanno una resistività intermedia tra i conduttori e gli isolanti. I semiconduttori sono alla base di tutti i principali dispositivi elettronici e microelettronici quali i transistor, i diodi e i diodi ad emissione luminosa (LED). Le proprietà dei semiconduttori diventano interessanti se vengono opportunamente drogati con impurità. Le loro caratteristiche quali resistenza, mobilità, concentrazione dei portatori di carica sono importanti per determinare il campo di utilizzo. La risposta di un semiconduttore a una portante dipende dalle sue caratteristiche intrinseche e da alcune variabili esterne come la temperatura.resistivitàconduttori isolanti transistordiodiLEDdrogatiportatori di carica

6 I semiconduttori estrinseci o drogati sono quei semiconduttori ai quali vengono aggiunte impurità tramite il processo di drogaggio. Piccole percentuali di atomi diversi aumentano le proprietà di conduzione del semiconduttore: per quanto detto sui legami dei semiconduttori intrinseci, sappiamo che questi hanno legami tetravalenti cioè ogni atomo è legato ad altri quattro atomi dello stesso tipo nel reticolo cristallino, ciò è dovuto all'esistenza di quattro elettroni di valenza degli atomi (silicio, germanio) del semiconduttore. Aggiungendo atomi pentavalenti cioè che hanno cinque elettroni di valenza entro il conduttore (fosforo, arsenico, antimonio) si ha un aumento di elettroni di conduzione: questo tipo di drogaggio viene chiamato drogaggio di tipo n.drogaggioreticolo cristallinosiliciogermaniofosforo arsenicoantimonio

7 Se invece aggiungiamo atomi trivalenti al semiconduttore cioè atomi che hanno tre elettroni di valenza nei livelli energetici più esterni (boro, gallio, indio), questi creano delle cosiddette trappole per gli elettroni, cioè creano legami che non sono stabili entro il conduttore e attraggono gli elettroni liberi in modo da stabilizzarsi. A tutti gli effetti, l'assenza di elettroni all'interno del reticolo cristallino di un semiconduttore può essere considerata come una presenza di una carica positiva detta lacuna che viaggia entro il conduttore esattamente come l'elettrone (ovviamente tenendo conto della carica). Questo tipo di drogaggio viene chiamato drogaggio di tipo p.borogallio indio

8 ESISTONO TANTI COMPONENTI ELETTRONICI COSTITUITI DAI SEMICONDUTTORI COME: IL DIODO Il diodo è un componente elettronico passivo non lineare a due terminali (bipolo), la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente elettrica in una direzione e di bloccarla nell'altra, la qual cosa viene realizzata ponendo dei vincoli alla libertà di movimento e di direzione dei portatori di carica. Il simbolo circuitale del diodo esprime chiaramente questa funzione: il triangolo indica la direzione che permette il flusso di corrente elettrica considerato convenzionalmente positivo (dal polo negativo a quello positivo), mentre la sbarra ne indica il blocco. Da questa struttura iniziale si sono evoluti nel tempo sia componenti con struttura più complessa basati su un principio differente, come i diodi a tempo di transito, sia nuovi dispositivi a tre terminali, come gli SCR e i triac, che hanno abbandonato il nome di "diodo".componente elettronicobipolocorrente elettricaportatori di caricacorrente elettricaSCRtriac

9 Diodo Ideale In molte applicazioni di interesse, la caratteristica tensione-corrente di un diodo ideale, ottenuta in condizioni statiche, può essere sostituita con una funzione lineare a tratti. In tale funzione la corrente è esattamente zero se la tensione tra anodo e catodo non raggiunge un certo valore Von e diviene un valore arbitrario e positivo quando la tensione ai capi del dispositivo è esattamente Von. Il valore di Von rappresenta quel valore di tensione al di sotto del quale il reale valore della corrente che scorre nel dispositivo è trascurabile ai fini dei nostri calcoli. Nessuna approssimazione del funzionamento del dispositivo mediante effetti resistivi è, in alcun caso, accettabile.caratteristica tensione-corrente

10 La figura a lato mostra a confronto le caratteristiche di un diodo ideale ipoteticamente realizzato tramite un dispositivo a semiconduttore, chiamato diodo a giunzione, a sinistra ed una sua approssimazione lineare a tratti a destra. Quando la differenza di potenziale ai capi del diodo ideale è maggiore di 0 (cioè quando la corrente elettrica fluisce nel verso convenzionalmente positivo, dal polo positivo a quello negativo), questo è detto essere polarizzato in diretta, mentre quando la differenza di potenziale è minore di 0, questo è detto essere polarizzato in inversa. Questa nomenclatura viene utilizzata anche per i diodi reali. si osservi che il valore di 0,7 V in figura è solo un tipico valore comodo nei conti, ma che non può essere legato a proprietà fisiche o costruttive dello stesso dispositivo.caratteristichediodo a giunzionecorrente elettrica

11 Diodo in corrente Continua Il Diodo quando viene attraversato da una corrente continua è riconducibile ad una resistenza,in serie,e un generatore di tensione.Gli ohm della resistenza ovviamente sono definiti dal costruttore,come anche il voltaggio del generatore. Diodo in corrente Alternata Il diodo attraversato da corrente alternata fa passare solo la parte alta della sinusoide, e quindi è chiamato raddrizzatore di onde.resistenza generatore di tensionesinusoide

12 Diodo a giunzione I diodi a giunzione p-n sono dei diodi realizzati mediante processi metallurgici che prevedono la diffusione di impurità di tipo accettore in cristalli di silicio preventivamente drogati mediante atomi donori (o viceversa) e la loro caratteristica tensione corrente è approssimabile tramite l'equazione del diodo ideale di Shockley. La caratteristica tensione corrente del dispositivo è una funzione non lineare; per valori di polarizzazione sufficientemente grandi rispetto alla tensione termica ( a temperatura ambiente 26mV) vale la ln(I/Io)=Vd/Vt. È necessario limitare la corrente condotta da un diodo affinché non superi mai la massima corrente prevista per quello specifico diodo, oltre la quale può verificarsi la rottura fisica del dispositivo.diodi a giunzione p-nsilicioequazione del diodo ideale di Shockleycorrente

13 I diodi a giunzione p-n reali hanno una caratteristica tensione corrente analoga a quella ideale, con alcune differenze: quando polarizzati inversamente, invece di impedire completamente il passaggio di corrente vengono attraversati dalla Io, la corrente di saturazione inversa, il cui valore è legato all'area del dispositivo ed alla concentrazioni del drogante. Con l'aumentare del modulo della tensione inversa fino ad un certo valore (detto tensione di Zener Vzk (come si può notare nel 3° e 4° quadrante della caratteristica del diodo reale a lato), che può andare da alcuni Volt ad alcune decine di Volt), la corrente aumenta in modulo molto rapidamente:diodi a giunzione p-n reali

14 tale regime di funzionamento, detto regime di valanga o di breakdown per il modo di generazione degli elettroni di conduzione all'interno del diodo, non è dannoso per il componente finché la potenza dissipata rimane nei limiti tollerati: i diodi Zener per esempio sono progettati espressamente per funzionare in regime di valanga. Tuttavia, vista la caratteristica molto ripida, il funzionamento in valanga nei normali diodi è molto pericoloso e porta in genere alla rottura del componente.

15 Diodo Zener Il diodo Zener è costruito appositamente per sfruttare il funzionamento in valanga del diodo. È infatti un diodo costruito secondo caratteristiche particolari per dissipare potenza con utilizzo in zona di "break down". In questo stato la tensione ai capi del diodo rimane approssimativamente costante al variare della corrente, perciò il diodo può fornire una tensione di riferimento relativamente costante: lo zener è un diodo ottimizzato per questo uso, in cui la tensione di zener è resa il più possibile insensibile alla corrente di valanga, anche se comunque una tensione inversa eccessiva porta il diodo alla rottura. Il motivo della "brusca" pendenza della corrente INVERSA è dovuta principalmente da due casi: l'effetto "valanga" e l' effetto "zener".diodo Zenereffetto "zener"

16 L'aumento della tensione inversa provoca un'accelerazione degli elettroni che, aumentando la loro energia, ionizzano il reticolo cristallino (valanga); ma possono anche spezzare i legami covalenti in modo da estrarre elettroni (zener). Questi due effetti si compensano per una tensione circa uguale a 6 V (a seconda del diodo zener utilizzato si possono avere tensioni diverse). Sopra i 6 V prevale l'effetto valanga, sotto l'effetto zener. Tuttavia, per quanto lieve, la dipendenza dalla corrente è sempre presente, e peggio ancora la tensione di zener varia sensibilmente con la temperatura ambientale: per questo motivo gli zener vengono utilizzati soprattutto per generare tensioni di polarizzazione e stabilizzazione di alimentatori e non come campioni di tensione. Poiché i diodi zener vengono utilizzati in polarizzazione inversa, si ha un effetto capacitivo associato alla zona di svuotamento in prossimità della giunzione, questa capacità detta di transizione varia tra valori trascurabili di qualche nF ed è rilevante per i diodi di elevata potenza in quanto condiziona la massima frequenza di lavoro. effetto capacitivozona di svuotamento

17 Diodo LED Questi diodi emettono luce visibile se polarizzati direttamente: di solito vengono usati per segnalazione su pannelli di controllo e come spie luminose, oppure come trasmettitori per telecomandi e fibre ottiche. Di recente sono stati sviluppati modelli ad alta luminosità adatti per illuminotecnica, e già oggi esistono in commercio numerosi apparecchi di illuminazione che utilizzano i LED come sorgenti in alternativa alle tradizionali lampade ad incandescenza e alle lampade fluorescenti, con grossi vantaggi in termini di risparmio energetico e durata.lampade ad incandescenza ColoreTensione diretta Infrarosso1,3 V Rosso1,8 V Giallo1,9 V Arancio2,0 V Verde2,0 V Azzurro3 V Blu3.5 V Ultravioletto4 -:- 4.5 V

18 La loro tensione di polarizzazione diretta varia a seconda della lunghezza d'onda della luce che emettono, ed emettono tanta più luce quanta più corrente li attraversa: in genere è necessario una corrente minima di 4 mA (corrente di soglia) perché possano emettere luce in quantità percettibile. La corrente varia in funzione del tipo di diodo led impiegato. I diodi LED "normali" richiedono di media 15 mA per emettere una buona luminosità. Nel caso di LED HL (alta luminosità) la corrente sale fino a valori di circa mA. LED di nuova concezione, ad altissima luminosità possono assorbire fino ad 1 ampere di corrente, per questi, è previsto l'accoppiamento meccanico di un dissipatore di calore.

19 Fotodiodo Lo scopo dei fotodiodi è di rivelare la radiazione luminosa (visibile o infrarossa) che colpisce il corpo del diodo stesso. La struttura interna di un fotodiodo è molto simile a quella dei diodi PIN: la zona intrinseca è progettata per reagire alla luce generando una coppia di portatori (un elettrone e una lacuna) che contribuiscono al passaggio di corrente attraverso il diodo. Si usano in polarizzazione inversa: in questa condizione, la corrente che attraversa il diodo è dovuta (quasi) esclusivamente alla luce incidente, ed è proporzionale all'intensità luminosa.fotodiodo

20 Superdiodo (o raddrizzatore di precisione) A differenza dei precedenti, questo non è un componente semplice ma un circuito composto da un diodo e da un amplificatore operazionale: in pratica l'operazionale amplifica lo stato di conduzione del diodo. Il circuito nel suo insieme, quindi, si comporta quasi come un diodo ideale con tensione di polarizzazione diretta molto bassa, prossima agli 0V. Questo circuito viene usato nei raddrizzatori di precisione, nei circuiti per misure elettriche e in quei casi dove il segnale da raddrizzare ha una ampiezza minore degli 0,7 volt che rappresentano la soglia di conduzione dei diodi normali. Non viene però usato negli apparecchi radio, a causa dei limiti degli amplificatori operazionali alle alte frequenze.raddrizzatore di precisioneamplificatore operazionale

21 IL CONDENSATORE Il condensatore o capacitore è un componente elettrico che immagazzina l'energia in un campo elettrostatico, accumulando al suo interno una certa quantità di carica elettrica. Nella teoria dei circuiti il condensatore è un componente ideale che può mantenere la carica e l'energia accumulata all'infinito, se isolato (ovvero non connesso ad altri circuiti), oppure scaricare la propria carica ed energia in un circuito a cui è collegato. Nei circuiti in regime sinusoidale permanente esso determina una differenza di fase di 90 gradi fra la tensione applicata e la corrente che lo attraversa. In queste condizioni di funzionamento la corrente che attraversa un condensatore ideale risulta in anticipo di un quarto di periodo rispetto alla tensione che è applicata ai suoi morsetti.componente elettricoenergiacampo elettrostaticocarica elettricateoria dei circuiticaricaenergia90gradicorrente

22 Tipi di condensatori Nei condensatori reali, oltre alle caratteristiche ideali si deve tenere conto di fattori quali la tensione massima di funzionamento, determinata dalla rigidità dielettrica del materiale isolante, della resistenza ed induttanza parassite, della risposta in frequenza e delle condizioni ambientali di funzionamento (deriva). La perdita dielettrica inoltre è la quantità di energia persa sotto forma di calore nel dielettrico non ideale. La corrente di perdita è invece la corrente che fluisce attraverso il dielettrico, che in un condensatore ideale è invece nulla. Sono disponibili in commercio molti tipi di condensatori, con capacità che spaziano da pochi picofarad a diversi farad e tensioni di funzionamento da pochi volt fino a molti Volt. In generale, maggiore è la tensione e la capacità, maggiori sono le dimensioni, il peso ed il costo del componente.rigidità dielettricavolt

23 Il valore nominale della capacità è soggetto ad una tolleranza, ovvero un margine di scostamento possibile dal valore dichiarato. La tolleranza spazia dall'1% fino al 50% dei condensatori elettrolitici. I condensatori sono classificati in base al materiale con cui è costituito il dielettrico, con due categorie: a dielettrico solido e a ossido metallico (detti condensatori elettrolitici).

24 A dielettrico solido Ad aria: sono altamente resistenti agli archi poiché l'aria ionizzata viene presto rimpiazzata, non consentono però capacità elevate. I condensatori variabili più grandi sono di questo tipo, ideale nei circuiti risonanti delle antenne. Ceramico: a seconda del materiale ceramico usato si ha un diversa relazione temperatura-capacità e perdite dielettriche. Bassa induttanza parassita per via delle ridotte dimensioni. chip ceramico: realizzati tipicamente in titanato di piombo-zirconio, una ceramica piezoelettrica.titanato di piombo-zirconiopiezoelettrica

25 VetroVetro: condensatori altamente stabili ed affidabili. Carta - molto comuni in vecchi apparati radio, sono costituiti da fogli di alluminio avvolti con carta e sigillato con cera. Capacità fino ad alcuni μF e tensione massima di centinaia di volt. Versioni con carta impregnata di olio possono avere tensioni fino a 5000 volt e sono usati per l'avviamento di motori elettrici, rifasamento e applicazioni elettrotecniche. Poliestere, Mylar: usati per gestione di segnale, circuiti integratori e in sostituzione ai condensatori a carta e olio per i motori monofase. Sono economici ma hanno poca stabilita' in temperatura. Polistirene: capacità nella gamma dei picofarad, sono particolarmente stabili e destinati al trattamento di segnali. Polipropilene: condensatori per segnali, a bassa perdita e resistenza alle sovratensioni. Carta PoliestereMylar Polistirene Polipropilene

26 PolitetrafluoroetilenePolitetrafluoroetilene: condensatori ad alte prestazioni, superiori agli altri condensatori plastici, ma costosi. Mica argentata: ideali per applicazioni radio in HF e VHF (gamma inferiore), stabili e veloci, ma costosi. a circuito stampato: due aree conduttive sovrapposte su differenti strati di un circuito stampato costituiscono un condensatore molto stabile. MicaHF VHFcircuito stampato

27 Elettrolitici Nei condensatori elettrolitici non è presente un materiale dielettrico, ma l'isolamento è dovuto alla formazione e mantenimento di uno sottilissimo strato di ossido metallico sulla superficie di una armatura. A differenza dei condensatori comuni, la sottigliezza dello strato di ossido consente di ottenere molta più capacità in poco spazio, ma per contro occorre adottare particolari accorgimenti per conservare l'ossido stesso. In particolare è necessario rispettare una precisa polarità nella tensione applicata, altrimenti l'isolamento cede e si ha la distruzione del componente. Inoltre nei condensatori elettrolitici è presente una soluzione chimica umida che se dovesse asciugare porterebbe al non funzionamento del dispositivo. Per consentire l'utilizzo dei condensatori elettrolitici in corrente alternata si usa connettere due condensatori identici in antiserie, ovvero connessi in serie ma con polarità opposta. ossidocorrente alternata antiserie

28 La capacità di un condensatore elettrolitico non è definita con precisione come avviene nei condensatori a isolante solido. Specialmente nei modelli in alluminio è frequente avere la specifica valore minimo garantito, senza un limite massimo alla capacità. Per la maggior parte delle applicazioni (filtraggio dell'alimentazione dopo il raddrizzamento e accoppiamento di segnale) questo non rappresenta un limite.raddrizzamento

29 Esistono diversi tipi di condensatori elettrolitici: ad alluminio: il dielettrico è costituito da uno strato di ossido di alluminio. sono compatti ma con elevate perdite. Sono disponibili con capacità da meno di 1 μF a μF con tensioni di lavoro da pochi volt a centinaia di volt. Contengono una soluzione corrosiva e possono esplodere se alimentati con polarità invertita. Su un lungo periodo di tempo tendono a seccarsi andando fuori uso, e costituiscono una delle più frequenti cause di guasto in diversi tipi di apparecchi elettronici.alluminio

30 al tantalio: rispetto ai condensatori ad alluminio hanno una capacità più stabile e accurata, minori corrente di perdita e bassa impedenza alle basse frequenze. A differenza dei primi però, i condensatori al tantalio non tollerano i picchi di sovratensione e possono danneggiarsi, a volte esplodendo violentemente, cosa che avviene anche qualora vengano alimentati con polarità invertita o superiore al limite dichiarato. La capacità arriva a circa 100 μF con basse tensioni di lavoro. Le armature del condensatore al tantalio sono differenti: Il catodo è costituito da grani di tantalio sinterizzati ed il dielettrico è formato da ossido di titanio. L'anodo è invece realizzato da uno strato semi- conduttivo, depositato chimicamente, di biossido di manganese. In una versione migliorata l'ossido di manganese è rimpiazzato da uno strato di polimero conduttivo (polipirrolo) che elimina la tendenza alla combustione in caso di guasto.tantaliocatodo manganesepolipirrolo

31 SupercondensatoriSupercondensatori o elettrolitici a doppio strato: sono condensatori con capacità estremamente elevate, che possono arrivare a decine di farad, ma a bassa tensione. L'alta capacità è dovuta alla grande superficie dovuta a batuffoli di carbone attivo immerso in un elettrolita, e con la tensione di ogni batuffolo tenuta al di sotto di un volt. La corrente scorre attraverso il carbone granulare. Questi condensatori sono in genere usati al posto delle batterie tampone per le memorie di apparecchi elettronici. Ultracondensatori o ad aerogel: hanno valori di capacità fino a centinaia di farad, simili ai supercondensatori ma basati su un aerogel di carbonio che costituisce un elettrodo di immensa superficie.carbone attivo elettrolitaaerogel

32 Condensatori variabili Nei condensatori variabili la capacità può essere variata intenzionalmente e ripetutamente entro un intervallo caratteristico di ogni dispositivo. L'applicazione tipica si ha nei circuiti di sintonia delle radio per variare la frequenza di risonanza di un circuito RLC. Esistono due categorie di condensatori variabili: quelli in cui la variazione è dovuta a cambiamento meccanico di distanza o superficie sovrapposta delle armature. Alcuni (chiamati anche condensatori di sintonia) sono usati nei circuiti radio e manovrati direttamente dall'operatore attraverso una manopola o un rinvio meccanico, altri più piccoli (detti anche trimmer o anche compensatori) sono montati direttamente sul circuito stampato e servono per calibrare finemente il circuito in fabbrica, dopodiché non vengono ulteriormente alterati.sintoniacircuito RLC trimmer

33 quelli in cui la variazione di capacità è data dalla variazione di spessore della zona di deplezione di un diodo a semiconduttore, prodotta dal variare della tensione di polarizzazione inversa. Tutti i diodi presentano questo effetto, ma alcuni sono ottimizzati per questo scopo, con giunzioni ampie e un profilo di drogaggio volto a massimizzare la capacità, e sono chiamati varicap.diodosemiconduttorevaricap

34 IL TRANSISTOR Il transistor, o transistore, è un dispositivo a stato solido formato da semiconduttori. Il suo funzionamento è basato sulle proprietà fisiche della giunzione P-N, che era stata scoperta casualmente da Russell Ohl il 23 febbraio 1939, esaminando la differenza di conducibilità tra due lati di un cristallo di silicio semiconduttore con una crepa.stato solidosemiconduttorigiunzione P-NRussell Ohl23 febbraio1939silicio

35 Transistor bipolare (BJT) In un transistor BJT (transistor a giunzione bipolare) una corrente elettrica è inviata nella base (B) e modula (controlla) la corrente che scorre tra gli altri due terminali noti come emettitore (E) e collettore(C). Per fare questo, il transistor sfrutta la vicinanza di due giunzioni P-N opposte: quando la giunzione base- emettitore viene polarizzata direttamente, i portatori di carica (elettroni e lacune) che transitano attraverso di essa diffondono verso la vicina giunzione collettore- base, dove vengono in gran parte catturati dal campo elettrico interno alla giunzione stessa, che in questo modo viene percorsa da corrente anche se polarizzata inversamente. Tanto maggiore è la frazione di corrente catturata dalla giunzione di collettore, tanto migliore è il transistor: in un transistor ideale, perfetto, tutta la corrente che entra dall'emettitore dovrebbe essere deviata verso il collettore senza raggiungere mai il contatto di base.transistor a giunzione bipolarecorrente elettricaemettitorecollettore

36 In pratica, in un normale transistor per usi generici la corrente uscente dal collettore è il 98-99% di quella che entra nell'emettitore, e dalla base esce solo l'1-2% di essa. Il rapporto fra corrente di collettore e corrente di base è detto del transistor, ed è uno dei parametri fondamentali di questo dispositivo. L'ordine delle giunzioni non è importante: si possono usare sia una coppia di giunzioni P-N e N-P (ottenendo un transistor P-N-P) oppure due giunzioni N-P e P-N (ottenendo un transistor N-P-N, complementare al primo): un transistor e il suo complementare funzionano in modo quasi identico, ma le tensioni ai loro capi devono essere invertite di polarità (da positive a negative e viceversa).

37 IL MULTIVIBRATORE I multivibratori sono una categoria di circuiti elettronici con in comune la caratteristica di potersi trovare in uno di due stati possibili. Categorie I multivibratori si suddividono in tre categorie: Astabili Nessuno dei due stati è stabile ed il circuito passa continuamente da uno stato all'altro. Il circuito si comporta pertanto come un particolare oscillatore a rilassamento, in grado di produrre onde quadre.circuiti elettronicioscillatoreonde quadre

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