د BJT کارولوونه

تعریف BJT

ترانزیستور اتصال دو قطبی (BJT) به عنوان یک دستگاه نیمه‌رسانا با سه پین که برای تقویت و مبدل استفاده می‌شود، تعریف می‌شود.

کاربردهای ترانزیستور اتصال دو قطبی

دو نوع کاربرد برای ترانزیستور اتصال دو قطبی وجود دارد: مبدل و تقویت.

ترانزیستور به عنوان یک مبدل

در کاربردهای مبدل، ترانزیستور در یکی از دو منطقه عمل می‌کند: اشباع یا قطع. در منطقه قطع، ترانزیستور مانند یک مبدل باز عمل می‌کند، در حالی که در منطقه اشباع، مانند یک مبدل بسته عمل می‌کند.

مبدل باز

در منطقه قطع (هر دو جونکشن عقب‌گرد هستند) ولتاژ بین جونکشن CE بسیار بالاست. ولتاژ ورودی صفر است بنابراین جریان‌های پایه و جامعه صفر هستند، بنابراین مقاومت ارائه شده توسط BJT بسیار بالا (در نظر گرفته شده بی‌نهایت) است.

مبدل بسته

در حالت اشباع (هر دو جونکشن رو به جلو هستند)، ولتاژ ورودی بالا به پایه اعمال می‌شود که باعث جریان پایه زیاد می‌شود. این باعث می‌شود که ولتاژ رها شده بین جونکشن جامعه-ابزار (0.05 تا 0.2 V) کم باشد و جریان جامعه زیاد باشد. ولتاژ رها شده کم باعث می‌شود ترانزیستور مانند یک مبدل بسته عمل کند.

BJT به عنوان تقویت‌کننده

تقویت‌کننده CE تک مرحله‌ای RC متصل شده

شکل یک تقویت‌کننده CE تک مرحله‌ای را نشان می‌دهد. C1 و C3 خازنهای متصل‌کننده هستند که برای مسدود کردن مؤلفه DC و عبور فقط AC استفاده می‌شوند. آنها همچنین مطمئن می‌شوند که شرایط DC پایه BJT حتی پس از اعمال ورودی نیز بدون تغییر باقی بماند. C2 خازن دور زدن است که باعث افزایش تقویت ولتاژ و دور زدن مقاومت R4 برای سیگنال‌های AC می‌شود.

BJT با استفاده از مولفه‌های لازم تقویت‌کننده در منطقه فعال تنظیم شده است. نقطه Q در منطقه فعال ترانزیستور ثابت است. وقتی ورودی اعمال می‌شود، جریان پایه شروع به تغییر می‌کند و بنابراین جریان جامعه نیز تغییر می‌کند (IC = β × IB). بنابراین ولتاژ بین R3 تغییر می‌کند چون جریان جامعه از آن عبور می‌کند. ولتاژ بین R3 تقویت شده است و 180 درجه با سیگنال ورودی اختلاف فاز دارد. بنابراین ولتاژ بین R3 به بار متصل می‌شود و تقویت اتفاق افتاده است. اگر نقطه Q در مرکز بار حفظ شود، تحریف موج بسیار کم یا صفر خواهد بود. تقویت ولتاژ و جریان تقویت‌کننده CE بالا است (تقویت عاملی است که با آن ولتاژ یا جریان از ورودی به خروجی افزایش می‌یابد). این تقویت‌کننده معمولاً در رادیوها و به عنوان تقویت‌کننده ولتاژ با فرکانس پایین استفاده می‌شود.

برای افزایش بیشتر تقویت، از تقویت‌کننده‌های چندمرحله‌ای استفاده می‌شود. آنها از طریق خازن، ترانسفورماتور الکتریکی، R-L یا متصل شده مستقیم با توجه به کاربرد متصل می‌شوند. تقویت کلی حاصل ضرب تقویت‌های مراحل انفرادی است. شکل زیر یک تقویت‌کننده CE دو مرحله‌ای را نشان می‌دهد.