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    Messaggio Da TOMMY's Lun Ago 18, 2008 5:22 pm

    Il transistor è alla base dell'elettronica dei nostri tempi. Anche se
    come componente singolo viene usato molto meno che in passato, è sempre
    opportuno ed utile conoscere le caratteristiche principali ed il
    funzionamento di questo minuscolo dispositivo a stato solido.
    I TRANSISTORI Trns01

    Un
    transistor può avere diversi aspetti, a seconda del fabbricante e del
    tipo di applicazioni per cui è previsto; in ogni caso, i terminali o
    punti di contatto che permettono di inserirlo in un circuito sono tre,
    e sono sempre gli stessi: collettore, emettitore e base.
    I transistor di bassa potenza, il cui scopo è principalmente
    l'amplificazione dei segnali, hanno in genere l'aspetto di uno dei
    primi due a sinistra: da un piccolo corpo più o meno cilindrico,
    metallico o di materiale plastico, fuoriescono tre zampe, nella forma
    di fili o di linguette, che sono i tre elettrodi ci cui si parlava poco
    fa. La disposizione di questi elettrodi può variare da un tipo
    all'altro, e va quindi determinata disponendo delle informazioni
    tecniche relative (i famosi "data sheet"). Per certi transistori di
    vecchio tipo, sul corpo cilindrico era marcato un puntino colorato che
    indicava il collettore; in altri è presente sull'involucro metallico
    una minuscola linguetta, in corrispondenza della quale si trova
    l'emettitore.
    Una prima divisione nel mondo dei transistor riguarda la polarità degli
    elettrodi; senza scendere troppo nei particolari, almeno per il
    momento, sarà sufficiente sapere che esistono transistori NPN e
    transistori PNP. La differenza principale è che il funzionamento in
    circuito è invertito: mentre per un NPN il collettore deve essere
    collegato al polo positivo e l'emettitore al negativo, nel caso di un
    PNP le polarità sono di segno opposto. L'esistenza di queste due
    famiglie di transistori torna molto utile, perchè permette di
    realizzare circuitazioni particolari, sfruttando le diverse polarità.
    In base all'impiego, i transistori presentano altre caratteristiche,
    che possono variare anche molto da un tipo all'altro. Vediamo in breve
    le principali:

    - Caratteristiche limite di funzionamento, superando le quali il transistor si distrugge:


    Vce - è la massima tensione che può essere applicata fra il collettore e l'emettitore
    Vbe - è la massima tensione che può essere applicata fra la base e l'emettitore
    Ic - è la massima corrente che può attraversare il circuito di collettore
    Ib - è la massima corrente che può attraversare il circuito di base




    - Frequenza di taglio:

    È la frequenza oltre la quale la
    capacità di amplificazione del transistor discende rapidamente.
    Qualunque transistor può lavorare con segnali all'interno di una certa
    banda di frequenze. Se, per esempio, dobbiamo costruire un
    amplificatore audio, quello della frequenza di taglio non sarà certo un
    problema, visto che qualunque transistor può funzionare ben al di là
    dei 20.000 hertz delle frequenze acustiche. Se invece si intende
    amplificare segnali ad alta frequenza (per esempio onde radio a
    modulazione di frequenza) occorre prestare molta attenzione a scegliere
    un transistor che presenti un buon guadagno a frequenze di 100
    megahertz ed oltre. Lo stesso dicasi per realizzare ad esempio un
    generatore di funzioni, in grado di produrre una reale onda quadra: in
    questo caso è opportuno ricorrere a quei tipi definiti "transistori per
    commutazione", che sono caratterizzati da tempi di salita e discesa
    molto brevi e quindi si adattano alle tecniche impulsive.

    - Guadagno:

    definisce la capacità di amplificazione del
    transistor e viene indicato in db (decibel); per quelli che hanno
    qualche conoscenza di matematica, si può aggiungere che il decibel è il
    logaritmo di un rapporto: nel nostro caso, indicando con dIb una qualsiasi variazione della corrente di base e con dIc la corrispondente variazione della corrente di collettore, il guadagno risulta dalla formula: g = 20 log (dIc / dIb)

    Il guadagno è legato alla frequenza del segnale; rimane
    praticamente costante fino ad un certo valore, oltre il quale comincia
    a diminuire rapidamente: tale valore viene appunto definito frequenza
    di taglio.

    Dopo queste considerazioni noiose, passiamo a qualcosa di più pratico e
    interessante: mettiamo in circuito il primo transistor. Dobbiamo
    naturalmente procurarcene uno, insieme ad un pò di altro materiale.
    Ecco allora una piccola lista della spesa da portare al nostro paziente
    (speriamo!) negoziante:

    - Un transistor NPN tipo BC107, BC108, BC208, 2N1711, BC237 o equivalenti
    - Un diodo LED
    - Due resistenze da 1/2 watt, del valore rispettivamente di 220 ohm e 1,5 Kohm



    I TRANSISTORI Trns02
    Usando
    le pile, risulta comodo servirsi di una coppia di spinette
    maschio/femmina (come quelle di colore rosso in figura) per collegare e
    scollegare le pile dal circuito, mentre tutti gli altri fili rimangono
    permanentemente saldati, una volta per tutte

    Per alimentare il nostro circuito useremo l'alimentatore che abbiamo
    costruito seguendo le indicazioni delle lezioni precedenti; in sua
    mancanza, vanno bene anche due pile piatte collegate in serie, in modo
    da ottenere 9 volt (vedi riquadro a fianco).
    Cominciamo parlando del diodo LED;
    oltre ad essere un vero e proprio diodo, nel senso che si lascia
    attraversare dalla corrente solo in un verso, presenta la
    caratteristica di essere luminoso: quando viene collegato alla giusta
    tensione (di circa 1,5 volt) esso si accende come una minuscola
    lampadina, ed emette una luce il cui colore dipende dal tipo di diodo
    (può essere rossa, gialla, verde, ecc.).

    Essendo un diodo a tutti gli effetti, il LED va inserito in
    circuito nel verso giusto;
    se osservate un LED per trasparenza, noterete al suo interno che i due
    elettrodi sono diversi (come si vede in figura): il più piccolo dei due
    è quello che va collegato al polo positivo; l'altro va collegato al
    negativo.
    I TRANSISTORI Trns03
    I TRANSISTORI Trns04
    I TRANSISTORI Trns05
    Nel nostro caso, siccome vogliamo alimentare il LED con l'alimentatore
    a 12 volt, non possiamo collegarlo direttamente, perchè si brucerebbe.
    Come si vede in figura, inseriremo in serie al LED una resistenza, del
    valore di 220 ohm, per limitare la corrente che passa. Adesso possiamo
    attaccare il tutto all'alimentatore o alle pile: il diodo led deve
    accendersi. Raggiunto questo primo risultato, possiamo passare ad
    inserire il transistor.
    Dopo aver identificato con sicurezza i tre piedini (eventualmente
    chiedete al vostro fornitore) collegate l'emettitore al polo negativo o
    massa. Lasciate scollegata, per il momento, la base del transistor. Al
    collettore collegate la resistenza da 220 ohm, quella che proviene dal
    diodo LED, realizzando il circuito della figura qui a sinistra. Quando
    accendete l'alimentatore, il diodo led non deve accendersi; la
    corrente, infatti, non può passare, essendo presente il transistor che
    la blocca.

    Colleghiamo adesso in circuito anche la base del transistor, cioè il
    piedino che avevamo lasciato scollegato. Vi salderemo la resistenza da
    1,5 kohm che a sua volta sarà collegata al polo positivo. Se adesso
    ridiamo corrente al circuito, vedremo che il diodo LED si accende.

    Cosa è cambiato nel transistor? Attraverso la resistenza R2, una
    debole corrente, indicata in figura con ib, circola nel circuito di
    base; questa corrente innesca il passaggio di una corrente più forte
    nel circuito di collettore (indicata con ic) e così il LED si accende.
    Osserviamo quindi che con una corrente di pochi milliampere (la
    corrente che entra in base) possiamo comandare una corrente di alcune
    centinaia di milliampere nel circuito di collettore: è questo il
    principio del transistor, che risulta essere pertanto un "amplificatore di corrente".
    Non
    siate delusi; questa era solo una semplice applicazione dimostrativa,
    utile anche per prendere confidenza col montaggio dei componenti.
    Cercate quindi di ottenere il funzionamento descritto; se il LED non si
    accende, o si accende quando non dovrebbe, controllate bene: qualche
    componente è collegato male; provate e riprovate, prima di procedere
    con le prossime applicazioni.

      La data/ora di oggi è Ven Mar 29, 2024 7:43 am