Valvole e transistor

di admin,
inserito 6 anni fa,
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Domanda:

Una valvola termoionica chiude un circuito quando viene applicata una tensione che permette agli elettroni di passare dal catodo all'anodo, viceversa il circuito è aperto (giusto ?). Anche i transistors funzionano nello stesso modo ?[..]E come avviene la memorizzazione nel transistor?

Risponde admin

Una valvola termoionica funziona in questo modo: un filamento riscaldato, il catodo emette elettroni dentro il tubo. Questi elettroni non avrebbero una meta precisa se non ci fosse nel tubo un polo d'attrazione: è l'anodo che, portato ad un potenziale positivo rispetto al catodo, li attira verso di sè, li cattura e, attraverso il generatore esterno che polarizza l'anodo, li rispedisce al catodo. Questo semplice tubo è un diodo. Il flusso di elettroni è dunque determinato dal potenziale dell'anodo. Se si interpone tra andodo e catodo un terzo elettrodo, la griglia, così detta perché è una rete attraverso le cui maglie gli elettroni possono comodamente transitare, si può controllare il flusso elettronico tra catodo ed anodo: abbiamo costruito il triodo. Se il potenziale di griglia è nullo gli elettroni non risentono della sua presenza e l'attraversano indisturbati. Se lo portiamo ad un potenziale negativo, la griglia crea un campo elettrico che respinge parte o tutti gli elettroni emessi dal filamento, a seconda del valore del suo potenziale. Gli elettroni, come dire, zampillano dal filamento e vi ricadono sopra respinti dalla griglia come le particelle d'acqua del getto di una fontana.

Il transistor è simile al triodo. Applicando una tensione opportuna tra collettore ed emettitore si stabilisce un flusso di elettroni dall'emettitore al collettore e questo flusso può essere controllato da un terzo elettrodo: la base. La base funziona un po' come un rubinetto che intercetta il flusso del fluido in una tubazione. Regolando la posizione della manopola si regola il flusso. Nel transistore la grandezza di regolazione è il valore della corrente immessa nella base (per i BJT, la tensione di gate nei FET). Come per la manopola del rubinetto esiste la posizione di chiuso e di totalmente aperto, così è per il valore della corrente di base: il transistor nei due casi estremi, si dice in interdizione (non passa corrente tra emettitore e base) ed in saturazione. La cella di memoria non è però un semplice transistore. Memoria significa capacità di mantenere l'informazione immessa anche quando si elimina la causa che l'ha immessa. Per mantenere il transistor in saturazione si deve invece mantenere sempre il valore della corrente di base necessario. E' un po' come se, per tenere accesa una lampadina, usassimo un pulsante. Saremmo costretti a tenerlo sempre premuto con il dito per avere la luce accesa. Un interruttore invece maniene la sua posizione anche quando togliamo il dito. Il circuito elettronico base che fa questo, quindi la cella elementare di memoria, è il flip-flop che combina l'uso di più transistor.

Zeno Martini

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