Circuiti elettronici: come amplificare la corrente con i transistor bipolari

Nel campo dell’elettronica i transistor sono sicuramente tra i componenti più utilizzati. Il loro compito all’interno di un circuito elettrico è quello di amplificare un segnale o di agire da interruttore.

Esistono due diverse tipologie di transistor, quelli a effetto campo (JFET) e quelli a giunzione bipolare (BJT). I primi vengono utilizzati soprattutto nel campo dell’elettronica digitale, mentre i secondi, che sono anche i più comuni, venogno utilizzati per lo più nell’elettronica analogica.

In questa pagina ci concentreremo proprio sui transistor bipolari, che a loro volta possono essere di due tipi: transistor positivo-negativo-positivo (PNP) e transistor negativo-positivo-negativo (NPN). In entrambi i casi si parla di componenti a stato solido, dotati di tre pin e di una struttura composta da tre strati di silicio. Scopriamo come sono fatti, come funzionano e quali sono le applicazioni più comuni di questi semiconduttori discreti.

Dove trovare i semiconduttori discreti

Per acquistare un dispositivo di qualità è importante rivolgersi a portali specializzati nella vendita di componenti industriali come, ad esempio, quello di RS Components. Infatti, su questo sito web è possibile trovare un’ampia selezione di transistor bipolari dei migliori marchi disponibili sul mercato. Per riuscire ad individuare il transistor più adatto tra le migliaia di articoli disponibili online è sufficiente impostare i filtri di ricerca.

Innanzitutto bisogna individuare il tipo di transistor che serve, poi bisogna specificare le caratteristiche desiderate per quanto riguarda la tensione e la corrente massime del collettore, il tipo di montaggio, la dissipazione di potenza massima, il guadagno minimo di corrente continua, il numero di pin e così via. Ciascun prodotto presente nel catalogo ha la sua scheda con le immagini del prodotto, la descrizione e la documentazione tecnica.

Come sono fatti e come funzionano i transistor bipolari

I transistor bipolari vengono realizzati tramite l’unione di due diodi con segnale back to back. In questo modo si dà origine a due giunzioni PN che hanno in comune un terminale P o N. Il silicio non è un buon conduttore di elettricità, però se viene trattato con determinati prodotti (operazione nota come drogaggio o doping) la sua capacità di condurre elettricità viene aumentata. Lo strato centrale, detto base, ha un drogaggio opposto rispetto ai due strati esterni, che sono il collettore e l’emettitore.

Il funzionamento dei transistor bipolari si basa sulla gestione della conduttività elettrica del componente. Il tutto avviene applicando una tensione tra i terminali. L’alimentazione con una tensione di segnale permette al transistor di funzionare come isolante o come conduttore: questa sua caratteristica gli permette di essere usato sia come commutatore che come amplificatore.

Le applicazioni dei transistor nei circuiti integrati

I transistor a giunzione bipolare sono tra i componenti più comuni in campo elettronico. Rispetto ai JFET garantiscono una maggiore corrente in uscita, ma non hanno il terminale di controllo isolato. Grazie alle loro particolari caratteristiche, i transistor hanno rimpiazzato quasi del tutto i tubi termoionici e rappresentano oggi il componente base per tutti i circuiti integrati, oltre che per i circuiti costituiti da un singolo componente.

Utilizzati come interruttori o per amplificare il segnale elettrico, i transistor hanno diverse applicazioni. Vengono usati in particolar modo nei dispositivi elettronici hardware, nei generatori di impulsi e nella regolamentazione digitale. I semiconduttori possono essere anche usati nella loro versione miniaturizzata: questa soluzione permette di ridurre i consumi di energia e di generare meno calore senza perdere nulla a livello di performance.