Il fotodiodo converte la luce in corrente elettrica (effetto fotovoltaico). Quando i fotoni colpiscono la giunzione P-N, generano coppie elettrone-lacuna producendo una corrente proporzionale all'intensità luminosa. È usato in sensori ottici, comunicazioni a fibra ottica e celle solari.
2. Un transistor BJT in configurazione ad emettitore comune fornisce:
💡Spiegazione
La configurazione ad emettitore comune (EC) è la più utilizzata perché fornisce sia amplificazione di tensione che di corrente (e quindi di potenza). Il guadagno di corrente è β (hFE), il guadagno di tensione dipende dalle resistenze del circuito. Il segnale in uscita è invertito.
3. La zona di saturazione di un transistor BJT è quando:
💡Spiegazione
In saturazione, entrambe le giunzioni (B-E e B-C) sono polarizzate direttamente: il transistor è completamente 'acceso' con VCE ≈ 0,2V. È lo stato ON nell'uso come interruttore. In zona attiva (amplificazione) solo B-E è polarizzata direttamente.
4. Un diodo raddrizzatore serve a:
💡Spiegazione
Il diodo raddrizzatore converte AC in DC pulsante lasciando passare solo le semionde positive (raddrizzamento a semionda) o entrambe le semionde raddrizzate (ponte di Graetz). È il primo stadio di un alimentatore che trasforma AC in DC.
5. Un diodo conduce corrente significativa quando è:
💡Spiegazione
Un diodo conduce corrente quando è polarizzato direttamente, cioè l'anodo è a potenziale più alto del catodo di almeno la tensione di soglia (≈ 0,7V per il silicio, ≈ 0,3V per il germanio). In polarizzazione inversa blocca la corrente (idealmente).
6. Il drogaggio di tipo N si ottiene aggiungendo al silicio atomi con:
💡Spiegazione
Il drogaggio di tipo N si ottiene aggiungendo al silicio (4 elettroni di valenza) atomi pentavalenti come fosforo o arsenico. Il quinto elettrone rimane libero, aumentando i portatori negativi (elettroni). Nel tipo P si usano atomi trivalenti (boro) creando lacune.
7. La giunzione P-N è alla base del funzionamento di quale componente?
💡Spiegazione
Il diodo è formato da una giunzione tra semiconduttore di tipo P e tipo N. Alla giunzione si forma una zona di svuotamento (depletion region). La giunzione P-N è il mattone fondamentale dell'elettronica: diodi, transistor e circuiti integrati si basano su di essa.
8. Il ponte di Graetz (raddrizzatore a ponte) utilizza:
💡Spiegazione
Il ponte di Graetz usa 4 diodi disposti a ponte per ottenere il raddrizzamento a doppia semionda. In ogni semionda, due diodi conducono e due sono interdetti. Il risultato è una tensione continua pulsante con frequenza doppia rispetto all'ingresso.
9. Un semiconduttore è un materiale con proprietà elettriche:
💡Spiegazione
I semiconduttori (come silicio e germanio) hanno conducibilità intermedia tra conduttori (rame, argento) e isolanti (vetro, plastica). La loro conducibilità aumenta con la temperatura e può essere modificata con il drogaggio (aggiunta di impurità).
10. Un amplificatore operazionale ideale ha un guadagno ad anello aperto:
💡Spiegazione
L'amplificatore operazionale (op-amp) ideale ha guadagno ad anello aperto infinito, impedenza di ingresso infinita e impedenza di uscita zero. In pratica i valori reali sono molto elevati ma finiti (guadagno ≈ 100.000-1.000.000). Si usa con retroazione per avere guadagno controllato.
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