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Topic: Transistor PNP o NPN? (Read 9932 times) previous topic - next topic

flz47655

Ciao a tutti
In quale caso dovrei scegliere un tipo al posto dell'altro?
Nella pratica cosa cambia? Ci sono differenze tra prestazioni?

BrainBooster

#1
Aug 10, 2011, 06:42 pm Last Edit: Aug 10, 2011, 06:49 pm by BrainBooster Reason: 1
non ci sono molte differenze
1) la base dei transistor PNP è tipo N mentre negli NPN è di tipo P
2) gli NPN  sono solitamente più "veloci" dei PNP a causa della diversa mobilità degli elettroni nella giunzione e permettono di avere correnti più elevate.
3) negli schemi vengono indicati con la freccetta dal lato che punta verso la base(PNP) o verso l'esterno (NPN)
4) La polarizzazione è differente
5) i PNP sono più difficili da produrre e da trovare rispetto agli NPN
tutto qui :) 

astrobeed

Semplificando al massimo si può dire che le due sigle indicano il tipo di polarizzazione del transistor:

NPN = Base positiva, Collettore positivo, Emittore negativo.
PNP = Base negativa, Collettore negativo, Emittore positivo.

Se usare uno o l'altro dipende da come devi pilotare il carico e/o da come puoi polarizzare la base.
Esistono transistor PNP che sono complementari a certi modelli NPN, cioè hanno caratteristiche molto simili, e si utilizzano quando serve realizzare stadi out che rispondano allo stesso modo sia per la variazioni positive che per quelle negative, p.e. un lato di un ponte H, esistono anche transistor NPN e PNP con caratteristiche uniche e vanno scelti opportunamente in base alle esigenze di progetto.

uwefed

Ciao flz47655

Considero gli aspetti pratici e uso il transistore come interuttore e non come amplificatore lineare ( dove la corrente del collettore é proporzionale a quella della base).

La sigla NPN o PNP dice la sequenza degli strati semiconduttori del transitore. Il P é fatto in modo che mancano degli elettroni percui il materiale é positivo (elettroni sono negativi percui inverso) Il materiale N é fattto in modo che ci siano elettroni in piú percui il materiale ha cariche negative. Questo si riesce a fare aggiungendo al silicio che ha 4 elettroni nell ultima orbita dei elementi chimici che ne hanno 3 o 5.

Il transistore funziona nel seguente modo:
consideramo all inizio un NPN:
Il piedino della Base é collegato col P e i due N sono uno l'emettitore e l'altro il collettore. Sono differenti a causa della diversa concentrazione delle cariche di troppo)
Collego l' emettitore a massa e il collettore con un carico a +. Se do una tensione sulla base (con una resistenza) c'é una corrente tra base e emettitore (ci saranno 0,7V tra Base e Emettitore) Questa corrente pilota la corrente tra colettore e emettitore. Parlo di direzione di corrente che va dal positivo al negativo. In veritá visto che gli elettroni sono negativi si muoveranno nella direzione opposta, ma questo non é un problema tuo in questa spiegazione. Noi consideriamo il flusso di corrente dal positivo al negativo!!

Guardando un PNP le cose sono di polaritá opposte.
Metto collego l' emettitore al positivo, il colletore con il carico a massa e se do una tensione piú piccola di quella del emetitore circola una corrente tra emettitore e base che pilota la corrente tra emettitore e collettore. Per fare interdire il transistore devo portare la base vicino al valore di tensione che ha anche l'emettitore. Quá c'é l'ingippo.

Se ho un NPN posso pilotarlo con 5V e interdirlo con 0V e rieco a pilotare carichi con tensioni piú alte come per esempio 12 o 24V.

Col PNP per farlo diventare non conduttivo devo darli 12 o 24V sulla base e per questo mi serve un secondo transistore pilotato da Arduino.

Per questo si usano molto piú spesso i transistori NPN.
 
Ciao Uwe

flz47655

Grazie a tutti,
in sostanza utilizzerò gli NPN all'inizio visto che ho capito che ne servono meno :)

Alla prossima

leo72

Concettualmente si può riassumere la differenza tra i 2 tipi così:

NPN: conducono quando sulla base si ha una tensione positiva
PNP: conducono quando sulla base si ha una tensione negativa o, comunque, prossima a 0V.

Detto questo, per far condurre un transistor NPN devi dare una tensione positiva sulla base, quindi hai un consumo di corrente. Se il tuo circuito ha la necessità di consumare poco conviene usare un transistor PNP per quei carichi che devono stare molto accesi perché per farlo condurre basta mettere su LOW un eventuale piedino di pilotaggio ed il transistor normalmente condurrà. Se invece devi pilotare un carico che sta prevalentemente spento, allora userai un transistor NPN così che lo attiverai alla bisogna dando un segnale HIGH sul pin.

Michele Menniti

In realtà si possono usare entrambi come interruttori, basta pilotarli come hai spiegato e collegare il carico nel modo giusto.
Sul discorso della corrente consumata il ragionamento vale se stai parlando del consumo dell'mcu e non dell'intero circuito, dove (come dicevamo oggi a proposito del tuo schema) se la corrente scorre viene consumata a prescindere dalla direzione.
Cioè se alimenti un led con un pin di un 328, se lo piloti col pin in high la corrente scorre dal 328 verso GND, altrimenti scorre da +5 verso il pin, ma sempre xmA consumi.
Guida alla programmazione ISP e seriale dei micro ATMEL (Caricare bootloader e sketch):
http://www.michelemenniti.it/Arduino_burn_bootloader.php
Guida alla Programmazione ATmega328 noP:
http://www.michelemenniti.it/atmega328nop.html
Articoli su Elettronica In:
http://www.michelemenniti.it/elettronica_in.html

leo72


Cioè se alimenti un led con un pin di un 328, se lo piloti col pin in high la corrente scorre dal 328 verso GND, altrimenti scorre da +5 verso il pin, ma sempre xmA consumi.


Uh... ma questo vale anche per un transistor? Cioè, se ho un PNP collegato ad un pin di Arduino e metto LOW.... non dovrebbe però scorrere corrente perché il transistor non è internamente come un diodo tra B e E e quindi non dovrebbe far passare molta corrente, solo quella in open drain che dovrebbe essere sul centinaio di nA, o no?

astrobeed

#8
Aug 10, 2011, 11:20 pm Last Edit: Aug 11, 2011, 07:44 am by astrobeed Reason: 1

Uh... ma questo vale anche per un transistor? Cioè, se ho un PNP collegato ad un pin di Arduino e metto LOW.... non dovrebbe però scorrere corrente perché il transistor non è internamente come un diodo tra B e E e quindi non dovrebbe far passare molta corrente, solo quella in open drain che dovrebbe essere sul centinaio di nA, o no?


Se il transistor è un PNP hai l'emittore collegato al positivo, nel momento in cui poni la base ad una tensione che è circa 0.7V più negativa dell'emittore la giunzione inizia a condurre e scorre corrente tra base ed emittore, la Ib, corrente che deve essere fornita dal pin di Arduino.
Cambiano solo i versi (segno) della corrente, ma il flusso rimane.
Esempio pratico, se l'emittore è collegato a 5V la giunzione inizia a condurre non appena la base si trova a 4.3 V rispetto a GND, ovvero -0.7 V (Vbe) rispetto al positivo, ovviamente ci va sempre la resistenza di limitazione che deve essere calcolata in funzione di Ib, il calcolo è lo stesso che si fa per i NPN, ovvero R = (V-Vbe) / Ib.

Testato

esatto, il caso di Leo e' vero quando si ha un NPN, e quindi con uno 0 sulla base lo si tiene in interdizione ed il consumo e' nullo.
vorrei solo aggiungere che le difficolta' di utilizzo dei PNP, come ben spiegati da Uwe, si presentano solo in situazioni con alimentazioni superiori ai 5V, quindi se si lavora ad un progetto che funzioni tutto a 5V non ci sono difficolta' ad usare NPN o PNP.
- [Guida] IDE - http://goo.gl/ln6glr
- [Lib] ST7032i LCD I2C - http://goo.gl/GNojT6
- [Lib] PCF8574+HD44780 LCD I2C - http://goo.gl/r7CstH

leo72


esatto, il caso di Leo e' vero quando si ha un NPN, e quindi con uno 0 sulla base lo si tiene in interdizione ed il consumo e' nullo.

Questo volevo dire...  :smiley-sweat:

uwefed


vorrei solo aggiungere che le difficolta' di utilizzo dei PNP, come ben spiegati da Uwe, si presentano solo in situazioni con alimentazioni superiori ai 5V, quindi se si lavora ad un progetto che funzioni tutto a 5V non ci sono difficolta' ad usare NPN o PNP.

Visto che spesso se usi un transistore hai anche da accendere dei carichi che vengono alimentati con tensini superiori ai 5V é meglio usare un NPN.
Dall'altra parte se si ha bisogno di piú transitori conviene usare un ULN2003 o ULN2803 che sono array di transitori che sopportano 500mA e hanno il diodo di protezione e resistenza di base integrato.
Il A2981 é un driver che comuta verso il positivo della tensione di alimentazione. (corrisponde al uso di un PNP alla tensione positiva.
Ciao Uwe

BrainBooster

o se te ne serve una sola, basta anche un transistor darlington, no uwe?

uwefed

Sí, la differenza tra transitor NPN e transistor NPN darlington é solo il guadagno. Unsando nel darlington 2 transistori in "cascata" hai un guadagno che é il prodotto dei guadagni dei 2 transistori. percui arrivi a guadagni da 1000 e 10000. Questo é importante se devi pilotare correnti alte perché i transistori di potenza a causa di pricipi fisici hanno guadagni minori di quelli per correnti piccole.
comunque se devo pilotare correnti alti conviene usare i MOSFET.

Ciao Uwe

MauroTec

Grande uwe, ricordo che tempo a dietro disse; "vi sembrerà strano ma non so come funzionano i transistor", e quindi correttamente parlò con la verità. Ora invece li conosco come funzionano e li spiga pure bene.

while(true)
    uwe++;
  :)

Ciao.
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