Elettronica e Automazione con Fede

 La caratteristica ottenuta per l'invertitore RTL  studiata con il modello a soglia  è anche definita caratteristica statica a vuoto.  Questo per il semplice fatto che l'uscita del circuito è lasciata libera, non connessa ad alcun carico. Nel momento in cui un semplice carico viene collegato al terminale d'uscita, la caratteristica si modifica. Si consideri l'esempio con una semplice resistenza. Figura 1: invertitore RTL con carico resistivo. Il circuito è definito dalle seguenti leggi: Q OFF : è noto che le correnti nel transistore sono nulle, I B = I C = 0 e V i < Vγ . Da queste considerazioni I RL = Iu. Effettuando alcune sostituzioni, si ha: che risulta essere un semplice partitore resistivo; Q AD : la tensione  V BE  = Vγ  e la corrente di base, tanto quanto quella di collettore, è positiva. Valgono le seguenti relazioni: Inserendo le relazioni nella legge al nodo collettore, si ottiene la tensione di uscita: che è ancora una retta co...

 Il tempo di propagazione di un segnale è l’intervallo temporale nel quale l'uscita di una porta logica commuta dallo stato basso allo stato alto e viceversa . In particolare, si indicano con: t P,HL il tempo di propagazione per il quale l'uscita passa dal valore alto al valore basso, detto tempo in discesa ; t P,HL  il tempo di propagazione per il quale l'uscita passa fal valore basso al valore alto, detto tempo in salita . Viene calcolato sulla base di metà escursione, ossia quando l'uscita raggiunge il valore V u,50% =  (V H +V L )/2 .  Si osservi la figura 1: Figura 1: tempi di propagazione. Si è osservato che il BJT, essendo composto da una coppia di giunzioni pn, è modellizzato da una coppia di capacità in parallelo alle giunzioni che evidenziano come  la commutazione non sia istantanea.   Trovandosi in regime digitale, allora, si può descrivere il circuito invertitore RTL come un NOT logico seguito da una capacità connessa all'uscita, come mostrato ...

Dopo aver analizzato l'esistenza di capacità legate alla coppia di giunzioni nel BJT , si osserva ora l'effetto di queste nella commutazione dell'uscita di un invertitore RTL. In figura 1 è mostrato il circuito invertitore RTL corredato delle due capacità C R e C F legate alle giunzioni rispettivamente base-collettore e base-emettitore. Figura 1: Invertitore RTL con capacità di giunzioni. Vengono inoltre raffigurati, in figura 2, la caratteristica statica di un invertitore RTL, seguita dalle caratteristiche a soglia delle cariche di giunzione Q F e Q R . Figura 2: caratteristica statica invertitore RTL (sinistra) e modelli a soglia delle cariche (centro BE e destra BC). Il segnale applicato alla tensione di ingresso Vi(t) sarà un gradino unitario, il cui valore passa da 0 a V DD nell'istante t = 0 (figura 3). Figura 3: segnale in ingresso in funzione del tempo. Le leggi alle maglie che governano il circuito sono le seguenti: e le correnti sono sempre descritte dal ...

 La carica che fluisce all'interno dei dispositivi elettronici possiede una massa non nulla e per attraversare le diverse zone, deve trascorrere un intervallo di tempo. Come è stato osservato per il diodo , anche nel transistore bipolare a giunzione la presenza delle due regioni pn comporta l'esistenza di capacità interne .  Si può dunque descrivere un modello dinamico, definito modello a controllo di carica , anche per il transistore bipolare a giunzione npn (figura 1), analogo per il pnp, dal quale si possono ottenere alcuni parametri fondamentali per quanto riguarda le prestazioni in velocità. Figura 1: bjt come coppia di diodi con capacità in parallelo. Per semplicità, riconduciamo il modello di Ebers & Moll a equazioni più semplici: In particolare, per la corrente di effetto transistore, ci si permette di chiamare i due termini in questo modo: i n modo tale che i termini esponenziali X BE e X BC possano essere espressi come rapporto tra quantità note: per il procedi...