Esercizio Sedra-Smith

[Alessandro0751]

Salve a tutti,

ho deciso di rispolverare il Sedra-Smith per la parte dei BJT e mi sono ritrovato con questo esercizio di cui non mi convince il risultato fornito.

Che ne dite?

 

Grazie

[Livio Orsini]

A me, da un primo esame, sembra corretto; cosa non ti convince?

[Alessandro0751]

Grazie Livio per la risposta.

In realtà non riesco a capire come mai, con un Beta di 100 le dimensioni relative fra i diodi siano solo di 11x mentre nel caso di Beta=1000 il rapporto sia esattamente pari a Beta, cioè 1000.

Credevo di aver capito che il rapporto fra le dimensioni dei diodi sia legato al rapporto fra le correnti in essi circolanti.

[Livio Orsini]

Perchè il rapporto dimensione corrente non è esattamente lineare.

Però dovrei andarmi a rivedere le nozioni sulla fisica dei semiconduttori, che non guardo da oltre 30 anni.

Comunque quel modello ha dei limiti come, del resto, tutti i modelli dei transistori. Infatti si deve usare un modello differente secondo il tipo di applicazione.

[gabri-z]

Scusate la mia ignoranza , cosa si intende per "dimensione " di un diodo ?

[Livio Orsini]

Si considera il transistor come un semiconduttore compost da 2 diodi: il diodo B-E ed il diodo C-E.

Il diodo B-E è sempre polarizzato direttamente, mentre quello C-E è sempre polarizzato inversamente.

La dimensione è la dmensione fisica dei 2 diodi.

Ovviamente essendo il diodo C-E in grado di sopportare correnti e tensioni maggiori di quello B-E deve avere dimensioni fisiche maggiori.

 

Questo, come tutti i modelli è approssimato ed è adatto solo per analizzare il comportamento in regime di grandi segnali, ovvvero quando il segnale sposta di molto il punto di lavoro.

Nei transistori di potenza, ma anche nei piccoli transistori, quando si alvora in regime di commutazione, ovvero con il transistore che passa da interdetto a saturo o viceversa, si ha cha la giunzione di base si "allarga" per effetto delle cariche creando la famosa base virtuale, cosa che crea qualche problema nell'interdizione del transistore.

Per far commutare velocemente il transistore bisogna sovrapilotarlo per far crescere velocemente l'area della base virtuale, cosa abbastanza facile. Più dificile è estrarre le cariche velocemente per far tornare la giunzione alla dimensione fisica.

 

Questo con parole semplici e con concetti banalizzati è una succinta descrizione dei fenomeni che si vanno ad analozzare con questo modello, sempre che i miei ricordi non abbiano subito una corruzione dei dati di memoria.

[gabri-z]

In parte ho capito , grazie ! Quel che non ho capito e' "" diodo C- E "" .

E' un errore di scrittura o devo interpretare come tale ?

 

[Livio Orsini]

Se pensi a come misuri con un tester immagini che ci siano 2 diodi con l'anodo (caso NPN) o catodo (caso PNP) in comune con sulla base.

Però se pensi che nell'emettitore la corrente è la somma delle 2 correnti: quello di base e quella di collettore, non puoi ipotizzare un circuito equivalente come descritto sopra.

Come ho scritto prima, sono più di 30 anni che non guardo più queste cose; Sedra-Smith è un testo di elettronica abbastanza diffuso anche alivello universitario, ogni capitolo ha i suoi esercizi, come del resto tutti i testi seri e non solo quelli di elettronica.

Questo è un richiamo ad un esercizio ben preciso. Bisognerebbe prendere il libro, andare al capitolo contenente l'esercizio e rileggere il testo. però i fondamenti li ricordo ancora ed in linea di pricipio, salvo qualche inprecisione sui particolari, è come ti ho scritto.

[Alessandro0751]

Grazie a tutti per i commenti.

A mio avviso il rapporto fra le dimensioni dei diodi dovrebbe essere uguale al rapporto delle correnti che transitano dentro di essi visto che la corrente di saturazione inversa Is è direttamente proporzionale all'area della giunzioni.

Quindi, visto che il rapporto tra la corrente di base e quella di emettitore è (Beta+1), tale dovrebbe essere il rapporto dimensionale dei diodi.

Se la mia ipotesi è corretta, 11x si dovrebbe avere se Beta fosse 10, mentre per Beta pari a 1000 dovremmo avere 1001.

Concordate?

Grazie

[Livio Orsini]

Come ho scritto pèrima non c'è corrispondenza lineare.

[Alessandro0751]

https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/feada94f27f61808e31c8014c506c3f023695f21

 

Da questa formula si vede che Is ha una dipendenza lineare dall'area A della giunzione.

A parità degli altri parametri, di cui non si parla nell'esercizio, l'unica variabile è quella.

[Livio Orsini]

Messa così quella formula potrebbe anche essere ......niente. Se non c'è la spiegazione dei simboli e l'unità di misura degli stessi, la formula è utile come un geroglifico.

 

Poi come ho scritto sin da subito son quasi 40 anni che non mi occupo più di certi problemi quindi potrei avere ricordi incompleti ed offuscati, però sulle dimensioni e proprozioni delle giunzioni entrano in gioco molti parametri legati alla tecnologia costruttiva dei semiconduttori.

Inoltre io conosco quel testo come cosa molto seria, se non c'è un'errata corrige che corregge il risultato dell'esercizio fidati che quello che hanno scritto è corretto, quindi cerca di capire perchè a te viene un valore differente.