Effetto Early

L'effetto Early è un fenomeno caratteristico di tutti i transistor a giunzione bipolare (BJT, bipolar junction transistor) che consiste nella variazione della larghezza della base di un BJT dovuta ad una variazione della tensione fra base e collettore ${\displaystyle V_{CB}}$, la cui giunzione in regione lineare si trova in polarizzazione inversa. Infatti, fissato un valore di tensione base-emettitore, all'aumentare della tensione collettore-emettitore, aumenta la tensione di polarizzazione inversa della giunzione Base-collettore ${\displaystyle (V_{BC}<0)}$ di conseguenza aumentando la larghezza della regione di svuotamento di tale giunzione. Tutto ciò porta ad una riduzione della larghezza totale della base del transistore, e poiché la corrente di saturazione ${\displaystyle I_{\mathrm {S} }}$ è inversamente proporzionale alla larghezza della base, l'aumento della ${\displaystyle I_{\mathrm {S} }}$ produce anche un aumento della corrente di collettore ${\displaystyle I_{\mathrm {C} }}$, la quale può essere espressa nei seguenti modi:

Grafico che evidenzia il flusso di rette, e la distorsione in regione lineare dovuta all'effetto Early

${\displaystyle I_{\mathrm {C} }=I_{\mathrm {S} }\left(e^{\frac {V_{\mathrm {BE} }}{V_{\mathrm {T} }}}-1\right)\left(1+{\frac {V_{\mathrm {CB} }}{V_{\mathrm {A} }}}\right)}$

e, sapendo che ${\displaystyle V_{CB}=V_{CE}+V_{EB}=V_{CE}-V_{BE}}$ può essere approssimata come segue

${\displaystyle I_{\mathrm {C} }\simeq I_{\mathrm {S} }\left(e^{\frac {V_{\mathrm {BE} }}{V_{\mathrm {T} }}}-1\right)\left(1+{\frac {V_{\mathrm {CE} }}{V_{\mathrm {A} }}}\right)}$

con ${\displaystyle V_{\mathrm {A} }}$che prende il nome di tensione di Early, con valori tipicamente compresi fra ${\displaystyle 10V}$e ${\displaystyle 200V}$.

Tale effetto si può evidenziare osservando la lieve inclinazione delle rette sulla caratteristica di uscita (${\displaystyle V_{\mathrm {CE} }}$ e ${\displaystyle I_{\mathrm {C} }}$), nella regione lineare. Tali rette risultano appartenere ad un fascio, il cui centro è il valore di tensione negativa ${\displaystyle V_{\mathrm {A} }}$.

Modifica al guadagno diretto di corrente

In aggiunta si osserva una variazione del ${\displaystyle \beta _{F}}$ in presenza dell'effetto Early, tale per cui:

${\displaystyle \beta _{F}=\beta _{F0}\left(1+{\frac {V_{\mathrm {CB} }}{V_{\mathrm {A} }}}\right)}$

e come prima,

${\displaystyle \beta _{F}\simeq \beta _{F0}\left(1+{\frac {V_{\mathrm {CE} }}{V_{\mathrm {A} }}}\right)}$

dove ${\displaystyle \beta _{F0}}$è il rapporto ${\displaystyle {\frac {I_{C}}{I_{B}}}}$ in assenza di effetto Early.

Voci correlate

• Transistor a giunzione bipolare
• Mosfet
• Giunzione p-n

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