Perché un BJT è chiamato sorgente di corrente controllata in corrente?
Un BJT (transistor a giunzione bipolare) è chiamato sorgente di corrente controllata in corrente perché la sua corrente di collettore (I_C) è controllata principalmente dalla corrente di base (I_B). In una configurazione a transistor NPN, ad esempio, un aumento della corrente di base provoca un aumento proporzionale della corrente di collettore a causa del processo di amplificazione interna del transistor. Questa relazione significa che il BJT agisce come una sorgente di corrente in cui la corrente del collettore è determinata dalla quantità di corrente di base fornita, rendendolo una sorgente di corrente controllata dalla corrente.
Una sorgente di corrente controllata è un tipo di circuito o dispositivo elettronico che mantiene un’uscita di corrente costante indipendentemente dai cambiamenti nella resistenza del carico o da altre condizioni esterne. Raggiunge questo obiettivo regolando la sua impedenza interna per garantire un’uscita di corrente stabile. Le fonti di corrente controllate sono essenziali nelle applicazioni in cui è necessaria una regolazione precisa della corrente, come nei circuiti dei sensori, nell’elaborazione del segnale analogico e negli amplificatori in modalità corrente.
Un FET (transistor a effetto di campo) è chiamato dispositivo controllato in corrente perché la sua corrente di drain (I_D) è controllata dalla tensione gate-source (V_GS). In un FET, variando la tensione gate-source si modula la conduttività del canale tra i terminali source e drain, controllando così la quantità di corrente che scorre attraverso il dispositivo. Questa regolazione della corrente controllata dalla tensione distingue i FET dai BJT, che si basano principalmente sulla corrente di base per controllare la corrente del collettore.
Un BJT non è considerato un dispositivo controllato in tensione principalmente perché la sua corrente di uscita (corrente di collettore) è controllata prevalentemente dalla corrente di ingresso (corrente di base). Mentre la tensione base-emettitore (V_BE) influenza in una certa misura la corrente di base (I_B), il fattore chiave che determina la corrente di collettore (I_C) è la corrente di base stessa. Pertanto, i BJT sono classificati come dispositivi controllati in corrente piuttosto che dispositivi controllati in tensione come i FET, dove la corrente di uscita (corrente di drain) è controllata principalmente dalla tensione gate-source (V_GS).
Un BJT è chiamato dispositivo bipolare perché funziona con entrambi i portatori di carica maggioritari (elettroni e lacune) che contribuiscono al suo funzionamento. In un transistor NPN, ad esempio, il flusso di corrente avviene a causa sia del movimento degli elettroni (portatori maggioritari nelle regioni dell’emettitore e del collettore) che dei movimenti delle lacune (portatori maggioritari nella regione della base). Questo meccanismo a doppio portatore distingue i BJT dai dispositivi unipolari come i FET, che si basano prevalentemente su un tipo di portatore di carica (elettroni o lacune) per la conduzione di corrente. Il termine “bipolare” riflette questa caratteristica dei BJT che coinvolgono entrambi i tipi di portatori di carica nel loro funzionamento.