Koneksyon ng Bipolar Junction Transistor

Pangangailangan ng Bipolar Junction Transistor

Ang Bipolar Junction Transistor (BJT) ay isang tig-apat na terminal na aparato. Ito ay maaaring gumana bilang isang amplifier o switch, na nangangailangan ng isang input circuit at isang output circuit. Upang makapag-handle nito sa tig-apat na terminal lamang, ang isa sa mga terminal ay ginagamit bilang isang common connection para sa parehong input at output. Ang pagpili ng common terminal ay depende sa application. May tatlong uri ng transistor connections: common base, common emitter, at common collector.

• Common Base Transistor

• Common Emitter Transistor

• Common Collector Transistor.

Isa pa rito, ang dapat tandaan na anuman ang koneksyon ng transistor, kailangan ang base-emitter junction ay dapat na forward biased at ang base-collector junction ay dapat na reverse biased.

Common Base Connection ng BJT

Dito, ang base terminal ay common sa parehong input at output circuit. Ang common base configurations o modes ay tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Dito, ang common base mode ng npn transistor at pnp transistor ay ipinapakita nang hiwalay. Dito, ang emitter-base circuit ay itinuturing bilang input circuit at ang collector base circuit bilang output circuit.

Current Gain

Dito, ang input current ay emitter current IE at ang output current ay collector current IC. Ang current gain ay itinuturing kapag tayo ay nagbibigay-daan lamang sa dc biasing voltages ng circuit at walang alternating signal na inilalapat sa input. Ngayon, kung tayo ay magbigay ng alternating signal sa input, ang current amplification factor (α) sa constant collector-base voltage, ay magiging

Dito, wala sa current gain at current amplification factor ang may halaga na higit sa unity dahil ang collector current sa anumang paraan ay hindi maaaring mas malaki kaysa sa emitter current. Ngunit alam natin na ang emitter current at collector current ay halos pantay-pantay sa bipolar junction transistor, kaya ang mga ratio na ito ay malapit sa unity. Ang halaga ng karaniwan ay nasa range mula 0.9 hanggang 0.99.

Expression ng Collector Current

Kung ang emitter circuit ay bukas, walang emitter current (IC = 0). Ngunit sa kondisyon na ito, may kaunting current na umuusbong sa collector region. Ito ay dahil sa flow ng minority charge carriers at ito ang reverse leakage current. Dahil ang current na ito ay umuusbong sa collector at base habang ang emitter terminal ay bukas, ang current ay itinalaga bilang ICBO. Sa small power rated transistor, ang reverse leakage current ICBO ay napakaliit at karaniwang iniignore natin ito sa mga pagkalkula, ngunit sa high power rated transistor, hindi ito maaaring iniignore. Ang current na ito ay lubhang depende sa temperatura, kaya sa mataas na temperatura, ang reverse leakage current ICBO ay hindi maaaring iniignore sa mga pagkalkula. Ang expression na ito ay patunay na ang collector current ay depende rin sa base current.

Katangian ng Common Base Connection

Input Characteristic

Ito ay inilalarawan sa pagitan ng input current at input voltage ng transistor mismo. Ang input current ay emitter current (IE) at ang input voltage ay emitter-base voltage (VEB). Pagkatapos lumampas sa emitter-base junction forward barrier potential, ang emitter current (IE) ay mabilis na tumataas kasabay ng pagtaas ng emitter-base voltage (VEB).

Ang input resistance ng circuit ay ang ratio ng pagbabago ng emitter-base voltage (ΔV EB) sa emitter current (ΔIE) sa constant collector-base voltage (VCB = Constant). Dahil ang pagbabago ng emitter current ay napakalaki kumpara sa pagbabago ng emitter-base voltage (ΔIE >> ΔVEB), ang input resistance ng common base transistor ay napakaliit.

Output Characteristic

Ang collector current ay nakakakuha lamang ng constant value kapag may sapat na reverse biased na itinatag sa pagitan ng base at collector region. Dahil dito, may pagtaas ng collector current sa pagtaas ng collector-base voltage kapag ang voltage na ito ay napakababa. Ngunit pagkatapos ng tiyak na collector-base voltage, ang collector-base junction ay nakakakuha ng sapat na reverse biased, kaya ang collector current ay naging constant para sa tiyak na emitter current at ito ay lubusang depende sa emitter current.

Sa sitwasyon na iyon, ang buong emitter current maliban sa base current ay nagkontributo sa collector current. Dahil ang collector current ay halos constant para sa tiyak na emitter current sa rehiyon na iyon ng characteristic, ang pagtaas ng collector current ay napakaliit kumpara sa pagtaas ng collector-base voltage.

Ang ratio ng pagbabago ng collector-base voltage sa pagbabago ng collector current ay itinuturing bilang output resistance ng common base mode ng transistor. Natural, ang halaga ng output resistance ay napakataas sa common base mode ng transistor.

Common Emitter Connection ng BJT

Ang Common Emitter Transistor ay ang pinakakaraniwang ginagamit na transistor connection. Dito, ang emitter terminal ay common para sa parehong input at output circuit. Ang circuit na konektado sa pagitan ng base at emitter ay ang input circuit at ang circuit na konektado sa pagitan ng collector at emitter ay ang output circuit. Ang common emitter mode ng npn transistor at pnp transistor ay ipinapakita nang hiwalay sa larawan sa ibaba.

Current Gain

Sa common emitter configuration, ang input current ay base current (IB) at ang output current ay collector current (IC). Sa bipolar junction transistor, ang base current ay kontrolado ang collector current. Ang ratio ng pagbabago ng collector current (ΔIC) sa pagbabago ng base current (ΔIB) ay itinuturing bilang ang current gain ng common emitter transistor. Sa bipolar junction transistor, ang emitter current (IE) ay ang sum ng base current (IB) at collector current (IC). Kung ang base current ay nagbabago, ang collector current ay nagbabago din at bilang resulta, ang emitter current ay nagbabago din nang tugma.

Muli, ang ratio ng pagbabago ng collector current sa corresponding change sa emitter current ay itinalaga bilang α. Dahil ang halaga ng base current ay napakaliit kumpara sa collector current (IB << IC), ang current gain sa common emitter transistor ay napakataas at ito ay nasa range mula 20 hanggang 500.

Katangian ng Common Emitter Transistor

Sa common emitter mode ng transistor, mayroong dalawang circuits – ang input circuit at ang output circuit. Sa input circuit, ang mga parameter ay base current at base-emitter voltage. Ang characteristic curve na inilalarawan laban sa variation ng base current at base-emitter voltage ay ang input characteristic ng common emitter transistor. Ang pn junction sa pagitan ng base at emitter ay forward biased, kaya ang characteristic ay katulad ng forward biased pn junction diode. Dito, ang base current ay hindi nakakakuha ng anumang halaga bago ang base-emitter voltage lumampas sa forward barrier potential ng junction, ngunit pagkatapos nito, ang base current ay mabilis na tumataas sa pagtaas ng base-emitter voltage. Ang rate ng pagtaas ng base current sa base-emitter voltage ay mataas dito, ngunit hindi ganoon kataas kumpara sa common base mode.

Kaya ang input resistance ng circuit ay mas mataas kumpara sa common base mode ng transistor.

Output Characteristic ng Common Emitter Transistor

Ang output characteristic ay inilalarawan laban sa variation ng output current at output voltage ng transistor. Ang collector current ay output current at ang collector-emitter voltage ay output voltage ng transistor. Dito, ang variation ng collector current para sa iba't ibang halaga ng collector-base voltage ay inilalarawan laban sa fixed value ng base current. Natuklasan na sa simula, ang collector current ay proporsyonado na tumataas kasabay ng pagtaas ng collector-emitter voltage, ngunit pagkatapos ng tiyak na voltage level, ang collector current ay halos constant. Ito ay dahil sa simula, ang base-collector junction ay hindi nakakakuha ng sapat na reverse biasing, ngunit pagkatapos ng tiyak na voltage, ito ay naging sapat na reverse biased at pagkatapos, ang pangunahing bahagi ng mga charge carriers na nanggaling sa emitter region papunta sa base region ay lumipat sa collector region upang makontributo sa collector current. Ang bilang ng majority carriers na nanggaling sa emitter region ay depende sa base current sa BJT, kaya para sa tiyak na base current, ang collector current ay constant.

Ang output resistance ay magiging

Common Collector Connection ng BJT

Sa common collector configuration, ang input circuit ay nasa pagitan ng base at collector terminal at ang output circuit ay nasa pagitan ng emitter at collector terminal.

Ang ratio ng pagbabago ng emitter current sa pagbabago ng base current ay itinuturing bilang ang current gain ng common collector configuration. Ito ay itinalaga bilang,

Ang current amplification factor ng circuit ay ang ratio ng pagbabago ng emitter current sa pagbabago ng base current kapag ang time-varying signal ay inilalapat sa input.

Input Characteristic ng Common Collector Transistor

Ang input current ay base current at ang input voltage ng transistor ay base-collector voltage. Ang base-collector junction ay reverse biased, kaya sa pagtaas ng base-collector voltage, ang reverse biasing ng junction ay tumataas. Ito ay nagdudulot ng kaunting pagbaba ng base current sa pagtaas ng base-collector voltage. Dahil sa kondisyong ito, mas maraming minority carriers ng base region ang lalabas sa collector region at kaya ang electron-hole recombination rate ay magiging mas mababa sa base region, nagreresulta sa pagbaba ng base current.

Output Characteristic ng Common Collector Transistor

Ang output characteristic ng common collector transistor ay halos pareho sa output characteristic ng common emitter transistor. Ang tanging pagkakaiba lang ay dito, sa common collector configuration, ang output current ay emitter current kaysa sa collector current sa common emitter configuration. Dito, para sa fixed base current, ang emitter current ay linearly tumataas kasabay ng pagtaas ng collector-emitter voltage hanggang sa tiyak na antas ng voltage na ito, at pagkatapos, ang emitter current ay halos constant kahit ano pa ang collector-emitter voltage. Bagaman, may mabagal na pagtaas ng emitter current sa collector-emitter voltage tulad ng ipinapakita sa characteristic curve sa ibaba.