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BJT di potenza

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] BJT di potenza

Messaggioda Foto Utentemarco77na » 13 apr 2015, 5:51

Salve vorrei chiedervi alcune cose riguardo ai BJT di potenza, al corso di elettronica analogica ho studiato il BJT cosiddetto "di segnale" per amplificare segnali che però rispettassero le condizioni di piccoli segnali con il relativo modello per piccoli segnali e tutta la trattazione sulla linearizzazione di sistemi non lineari, in effetti questi transistor sono davvero limitati a mio avviso perché in ingresso accettano solo tensioni veramente piccole, quindi volevo chiedervi :

1) di solito nello stadio finale di amplificatori di potenza audio si trova una coppia di BJT NPN E PNP in classe AB per gestire alte potenze in uscita, in ingresso questi transistori (la tensione vbe) possono accettare anche segnali sinusoidali con tensione di picco ad esempio di 2V? (mettere un tale segnale sul transistor studiato al corso di elettronica di cui vi dicevo prima significherebbe generare molte armoniche di distorsione non lineare talmente elevata da impedire il riconoscimento del segnale in uscita), in altre parole i BJT di potenza sono costruiti in modo da eludere la condizione di piccolo segnale tra base ed emettitore pena la distorsione non lineare? oppure questa condizione esiste ancora ma si verifica per segnali di ingresso ben più ampi di quelli ricavati con la condizione di piccoli segnali?

2)al corso di elettronica delle telecomunicazioni ho trovato filtri attivi basati su operazionali e posti in zone di un apparato rice-trasmittente dove il segnale in ingresso a tali filtri superava già ampiamente la condizione di piccolo segnale ricavata con la linearizzazione! anche in questo caso si usano operazionali però di potenza e non di segnale? in tal caso suppongo che lo studio teorico del filtro (ad esempio calcolo della funzione di trasferimento) è del tutto analogo a quello del filtro con un operazionale di segnale con la ovvia differenza che nel caso degli operazionali di potenza le tensioni e le correnti in gioco possono essere più alte e quindi per l'appunto ad esempio un filtro attivo con operazionali può accettare in ingresso anche segnali sinusoidali di ampiezza 2Vp
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[2] Re: BJT di potenza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 13 apr 2015, 8:36

Rispondo solo alla prima domanda poi appena ho tempo anche alla seconda.

Le giunzioni sono praticamente le stesse per tutti i transistori. Nel caso di stadi finali, molto spesso sono dei collettori comune, in cui e` presente una elevata retroazione negativa che linearizza abbastanza il guadagno, o detto diversamente tiene bassa la tensione base-emettitore.

Per gli stadi a emettitore comune (e anche per quelli di prima) considera che una variazione di 60mV di VBE fa cambiare di una decade la corrente di collettore. Questo pero` e` ampiamente non lineare e ci pensa la retroazione globale a rimettere a posto le cose.
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[3] Re: BJT di potenza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 18 apr 2015, 16:25

Adesso provo a rispondere anche alla prima domanda, anche se non sono sicuro di aver capito bene.

Se parli degli stadi finali di ampli, sia discreti che operazionali integrati, questi sono a collettore comune, circa cosi` (ho saltato tutta la parte di polarizzazione)



Il segnale di ingresso puo` essere ampio decine di volt, l'uscita segue l'ingresso a meno di una VBE, che non e` un valore fisso, ma cambia di poco. Se metti in ingresso una sinusoide l'uscita non sara` piu` sinusoidale perche' la VBE cambia con la corrente erogata, ma questo cambiamento e` relativamente piccolo e il segnale e` poco distorto. Poi la retroazione aggiusta la distorsione creata.

In questo circuito la VBE cambia di poco, ma sicuramente MOLTO DI PIU` di quello che serve per rimanere in zona di piccolo segnale. Se la corrente a riposo nel classe AB e` ad esempio di 30mA e la corrente di picco in uscita e` di 3A, la VBE cambia di circa 120mV, e quindi il transistore non e` piu` lineare. Ma 120mV di errore massimo su una tensione di uscita che potrebbe essere di 25V, e` tutto sommato una quantita` piccola.
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