Basi dell'Amplificatore a Transistor: Aumentare la Corrente di Base Aumenta la Corrente di Collettore

In un giunzione bipolare a transistor (BJT) operante nella regione attiva (lineare) come amplificatore:

Aumentare la corrente di base (\(I_B\)) causa un aumento proporzionale della corrente di collettore (\(I_C\)).

Il Meccanismo

Giunzione Base-Emettitore: Polarizzata in avanti. Aumento \(V_{BE}\) (o corrente di guida) inietta più portatori minoritari (elettroni in NPN) dall'emettitore nella base.
Trasporto nella Base: La maggior parte dei portatori diffonde attraverso la base sottile senza ricombinarsi.
Raccolta dal Collettore: La giunzione base-collettore polarizzata inversa spazza questi portatori nel collettore, formando \(I_C\).
Guadagno di Corrente: \(I_C = \beta \times I_B\) (dove \(\beta = h_{FE}\), tipicamente 50–300). Un piccolo \(\Delta I_B\) produce un grande \(\Delta I_C\).

Corrente di Emettitore: \(I_E = I_C + I_B \approx I_C\) (poiché \(I_B \ll I_C\)).
Conduttanza di Trans: \(g_m = \frac{I_C}{V_T}\) — lega variazione \(V_{BE}\) a variazione \(I_C\) (spesso più utile per la progettazione).
Uscita: \(I_C\) che fluisce attraverso la resistenza di carico di collettore \(R_C\) crea un'oscillazione di tensione amplificata: \(V_{out} = V_{CC} - I_C R_C\).

La polarizzazione deve mantenere il transistor nella regione attiva: \(V_{CE} > V_{CE(sat)}\) (~0,2V).
\(\beta\) varia con temperatura, \(I_C\), e da unità a unità. Progettare con feedback (degenerazione emettitore, polarizzazione a partitore di tensione) per stabilità.
Per MOSFET: La tensione di gate controlla la corrente di drenaggio (\(I_D = g_m V_{GS}\)); nessuna corrente di gate (DC).