Cos’è un transistor a giunzione bipolare (BJT)?

Cos’è un transistor a giunzione bipolare (BJT)? Scopri il funzionamento, le principali caratteristiche e le applicazioni pratiche di questo componente elettronico.

Cos’è un transistor a giunzione bipolare (BJT)?

Un transistor a giunzione bipolare, comunemente abbreviato come BJT (dall’inglese Bipolar Junction Transistor), è un tipo di transistor che utilizza due giunzioni p-n per amplificare o commutare segnali elettronici. I BJT sono componenti essenziali in molti circuiti elettronici, grazie alla loro capacità di controllare correnti relativamente elevate con una corrente di controllo molto piccola.

Struttura del BJT

I transistor a giunzione bipolare possono essere di due tipi principali:

• NPN
• PNP

In un BJT NPN, si hanno due strati di silicio di tipo N separati da uno strato di silicio di tipo P. In un BJT PNP, è l’opposto: due strati di silicio di tipo P separati da uno strato di silicio di tipo N.

Funzionamento del BJT

Il BJT ha tre terminali:

1. Collettore (C)
2. Base (B)
3. Emettitore (E)

Il funzionamento di base di un transistor a giunzione bipolare si può spiegare con il suo utilizzo come amplificatore.

Amplificazione

Quando si parla di amplificazione, la corrente che scorre attraverso il collettore (I_C) è controllata dalla corrente che scorre attraverso la base (I_B). Questa relazione può essere espressa con l’equazione:

I_C = β * I_B

dove β (beta) è il guadagno di corrente del transistor, tipicamente un valore compreso tra 20 e 200, a seconda del tipo di transistor.

Regione di Funzionamento

Un BJT può operare in diverse regioni a seconda della tensione e correnti applicate:

• Regione di Taglio (Cutoff Region): In questa regione, il transistor è “spento”, ovvero non scorre corrente dal collettore all’emettitore. Questo accade quando la tensione base-emettitore (V_BE) è inferiore a circa 0.7V per i BJT in silicio.
• Regione Attiva (Active Region): In questa regione, il transistor è “acceso” e può amplificare la corrente. La corrente che scorre tra emettitore e collettore è proporzionale alla corrente di base.
• Regione di Saturazione (Saturation Region): In questa regione, il transistor è completamente “acceso” e la corrente scorre liberamente tra collettore ed emettitore, limitata solo dalla resistenza del circuito.

Applicazioni dei BJT

I transistor a giunzione bipolare trovano applicazione in una vasta gamma di dispositivi e circuiti:

• Amplificatori: Utilizzati per aumentare l’ampiezza dei segnali in dispositivi audio, radio e altro ancora.
• Interruttori: Utilizzati in circuiti logici e di commutazione per controllare il flusso di corrente.
• Oscillatori: Impiegati nei circuiti che generano segnali periodici come quelli utilizzati in orologi e segnali radio.

In sintesi, i transistor a giunzione bipolare sono componenti fondamentali nel campo dell’elettronica, grazie alla loro capacità di amplificare e commutare segnali con grande efficienza. Comprenderne il funzionamento è essenziale per chiunque desideri approfondire lo studio dell’elettronica e dei circuiti elettrici.