BJT के अनुप्रयोग

BJT की परिभाषा

बिपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) एक तीन-टर्मिनल सेमीकंडक्टर उपकरण है जिसका उपयोग विस्तार और स्विचिंग के लिए किया जाता है।

बिपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग

बिपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर के दो प्रकार के अनुप्रयोग होते हैं, स्विचिंग और विस्तार।

ट्रांजिस्टर के रूप में स्विच

स्विचिंग अनुप्रयोगों में, ट्रांजिस्टर या तो संतुलन या कटऑफ़ क्षेत्र में कार्य करता है। कटऑफ़ क्षेत्र में, ट्रांजिस्टर एक खुले स्विच की तरह कार्य करता है, जबकि संतुलन में, यह एक बंद स्विच की तरह कार्य करता है।

खुला स्विच

कटऑफ़ क्षेत्र (दोनों जंक्शन रिवर्स बाइएस्ड होते हैं) में, CE जंक्शन पर वोल्टेज बहुत ऊंचा होता है। इनपुट वोल्टेज शून्य होता है, इसलिए बेस और कलेक्टर धाराएं शून्य होती हैं, इसलिए BJT द्वारा प्रदान की गई प्रतिरोधकता बहुत ऊंची (आदर्श रूप से अनंत) होती है।

बंद स्विच

संतुलन (दोनों जंक्शन फॉरवर्ड बाइएस्ड होते हैं) में, बेस पर एक उच्च इनपुट वोल्टेज लगाया जाता है, जिससे बड़ी बेस धारा बहती है। इससे कलेक्टर-इमिटर जंक्शन पर छोटा वोल्टेज ड्रॉप (0.05 से 0.2 V) होता है और बड़ी कलेक्टर धारा बहती है। छोटा वोल्टेज ड्रॉप BJT को एक बंद स्विच की तरह कार्य करने के लिए प्रेरित करता है।

BJT के रूप में विस्तारक

सिंगल स्टेज RC कप्ल्ड CE विस्तारक

आकृति एक सिंगल स्टेज CE विस्तारक दिखाती है। C1 और C3 कप्लिंग कैपेसिटर हैं, वे DC घटक को रोकने और केवल AC भाग को पारित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, वे यह भी सुनिश्चित करते हैं कि BJT की DC बेसिंग स्थितियाँ इनपुट लागू करने के बाद भी अपरिवर्तित रहती हैं। C2 बायपास कैपेसिटर है जो वोल्टेज गेन बढ़ाता है और AC सिग्नलों के लिए R4 रेसिस्टर को बायपास करता है।

BJT को आवश्यक बाइसिंग कंपोनेंट्स का उपयोग करके सक्रिय क्षेत्र में बाइस किया जाता है। Q बिंदु को ट्रांजिस्टर के सक्रिय क्षेत्र में स्थिर बनाया जाता है। जब नीचे दिखाए गए अनुसार इनपुट लागू किया जाता है, तो बेस धारा ऊपर और नीचे विभिन्न होने लगती है, इसलिए कलेक्टर धारा भी I C = β × IB के रूप में विभिन्न होती है। इसलिए R3 पर वोल्टेज भी बदलता है क्योंकि कलेक्टर धारा इसके माध्यम से गुजर रही होती है। R3 पर वोल्टेज विस्तारित होता है और इनपुट सिग्नल से 180o अलग होता है। इस प्रकार R3 पर वोल्टेज लोड से कप्ल किया जाता है और विस्तार हो जाता है। यदि Q बिंदु लोड के केंद्र पर रखा जाता है, तो बहुत कम या कोई वेवफ़ॉर्म विकृति नहीं होती। CE विस्तारक का वोल्टेज और धारा गेन उच्च होता है (गेन इनपुट से आउटपुट तक वोल्टेज या धारा में वृद्धि का गुणांक है)। इसका सामान्य उपयोग रेडियो और निम्न आवृत्ति वोल्टेज विस्तारक के रूप में किया जाता है।

गेन को आगे बढ़ाने के लिए बहुस्तरीय विस्तारकों का उपयोग किया जाता है। वे कैपेसिटर, विद्युत ट्रांसफ़ोर्मर, R-L या डायरेक्ट कप्लिंग के माध्यम से जुड़े होते हैं, जो अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। कुल गेन व्यक्तिगत स्तरों के गेन का गुणनफल होता है। नीचे दी गई आकृति दो स्तरीय CE विस्तारक दिखाती है।