Si consideri un resistore di base che controlla la quantità di corrente che entra nella giunzione di base di un transistor a giunzione bipolare (BJT) per farlo condurre nella regione di saturazione. Questo resistore determina la quantità di corrente di saturazione Ib(sat) che scorre nella giunzione di base e che controlla la quantità di corrente di saturazione Ic(sat) che scorre attraverso le giunzioni del collettore e dell’emettitore. Per la saturazione difficile, gli ingegneri usano solitamente un valore hFE di guadagno di corrente CONTINUA di 10.

Un transistor NPN richiede una tensione positiva alla giunzione di base per accendere e controllare un carico (RL) come un relè a bassa tensione con un valore di resistenza noto. In questi tipi di applicazioni di commutazione, abbiamo bisogno di comportarsi come un interruttore e condurre completamente nella regione di saturazione. Un valore adeguato di resistenza di base è quindi richiesto per la conduzione in questa regione, e questo valore è diverso per diverse tensioni di commutazione di ingresso. Ci sono due calcolatrici in questa sezione multi-pagina dell’articolo, dove il primo è per quando la resistenza di carico è nota, mentre il secondo, è per quando la corrente di carico è nota.

Calcolatrice 1: Calcolare Rb Quando la resistenza di carico è noto

Al fine di utilizzare questa calcolatrice, è necessario conoscere la tensione di commutazione di ingresso (Vi), tensione di alimentazione Vcc, e la resistenza di carico RL.

Calcolatrice 2: Calcola Rb Quando la corrente di carico è nota

Per poter utilizzare questa calcolatrice, è necessario conoscere la tensione di commutazione di ingresso (Vi), la tensione di alimentazione Vcc e la corrente di carico iL.

hFE e Collector Current Theory

Nella letteratura transistor, ci sono due diversi tipi di parametri di guadagno con le stesse tre lettere. Piccolo caso ” hfe ” rappresenta il piccolo segnale di guadagno di corrente o AC guadagno, e noi non utilizzare questo parametro quando si utilizza il transistor come un interruttore. Il parametro ” hFE ” rappresenta il guadagno DC, e questo è il parametro da considerare. Quando si seleziona il valore hFE per scopi di commutazione transistor scegliamo sempre la valutazione minima come il caso peggiore perché vogliamo che il transistor conduca nella regione di saturazione. Per la saturazione difficile, gli ingegneri di solito scelgono un valore di 10.

Ricordate che un transistor bipolare è un amplificatore di corrente, perché una piccola quantità di corrente “Ib” attraverso la base controlla una maggiore quantità di corrente “Ic” che scorre attraverso il suo collettore. Quanto è grande questo flusso di corrente dipende da un fattore di guadagno noto come” hFE”, a volte chiamato anche il guadagno di corrente continua, e beta. Quindi, la corrente che scorre attraverso il collettore è proporzionale alla corrente di base moltiplicata per il guadagno, come mostrato dalla formula seguente.

Ic = Ib × hFE

Il parametro hFE non è una costante, perché un transistor può avere molte valutazioni per diverse correnti di collettore Ic. Gli studenti spesso hanno difficoltà a visualizzare la relazione tra hFE e corrente del collettore. Il grafico sopra mostra hFE sull’asse y e collettore corrente sull’asse x per un transistor general-purpose. Come puoi vedere, quando la corrente del collettore aumenta, l’hFE diminuisce.

Quando utilizzare transistor NPN e PNP

È importante notare che quando la tensione di commutazione alla giunzione di base è positiva, è consuetudine utilizzare un transistor NPN. Tuttavia, quando la tensione di commutazione è 0-V o negativa, il transistor PNP viene utilizzato per commutare il carico. Di solito, un transistor general-purpose come il PN2222 ha massimo grado di collettore (Ic) di 600-ma DC. Se il tuo carico richiede più corrente, allora è buon senso considerare transistor con un rating Ic più grande. Gli ingegneri tendono ad usare transistor Darlington nei casi in cui sono necessarie correnti maggiori per pilotare carichi più grandi come relè e motori.

Transistor NPN	Massima Corrente di Collettore Ic
PN2222	600-mA DC
2N2222	800-mA DC
MPSA13/MPSA14	di 500 mA DC
2N3904/2N3903	di 200 mA DC

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