Translatio Bipolaris Iuncturae Transistoris

Definitio Bipolaris Iuncturae Transistoris

Bipolaris Iuncturae Transistor (BJT) est dispositivum tria terminalia habens. Potest vel ut amplificator vel ut commutator fungari, unam circuitum input et unam circuitum output requirens. Ut hoc tribus tantum terminalibus gerat, unum terminale ut coniunctio communis pro input et output servit. Electio terminalem communem ab applicatione pendet. Sunt tres species iunctionum transistorum: communis basis, communis emitter, et communis collector.

• Transistor Communis Basis

• Transistor Communis Emitter

• Transistor Communis Collector.

Hic una res ad memoriam revocanda est, quod quaecumque sit iunctura transistri, iunctura emitter-basis debet praepropulsata manere et iunctura basis-collector debet retropropulsata manere.

Iunctura Communis Basis BJT

Hic terminale basis commune est circuito input et output. Configurationes vel modi communis basis sicut in figura infra ostenduntur. Hic, modus communis basis transistri npn et pnp separatim demonstratur. Hic, circuitus emitter-basis pro circuitu input accipitur et circuitus collector-basis pro circuitu output.

Ganancia Currens

Hic currens input est currens emitter IE et currens output est currens collector IC. Ganancia currens consideratur quando tantum dc biasing voltages circuiti consideramus et nullus signal alternans ad input applicatur. Nunc si signal alternans ad input consideramus, factor amplificationis currentis (α) ad constantem voltage collector-basis, erit

Hic videtur neque ganancia currens neque factor amplificationis currentis valorem plus quam unitatem habeat, quoniam currens collector nullo modo potest esse plus quam currens emitter. Sed ut scimus, currens emitter et currens collector fere aequales sunt in bipolari iunctura transistri, hae rationes fere ad unitatem appropinquabunt. Valores generaliter inter 0.9 et 0.99 variare solent.

Expressio Currens Collector

Si circuitus emitter apertus est, nulla erit currens emitter (IC = 0). Sed hac conditione, parvulus currens per regionem collector fluere potest. Hoc est propter fluxum minoritatis portantium caricae et hic est currens leakage inversus. Quoniam hic currens per collector et basis fluit, terminale emitter apertum manens, currens denotatur ut ICBO. In transistris parva potentia ICBO parvulus est et generaliter in calculis neglegimus, sed in transistris magna potentia hic currens leakage non potest negligi. Hic currens multum a temperatura dependet, ita ut ad altas temperaturas currens leakage inversus ICBO in calculis non possit negligi. Haec expressio probat currens collector etiam a currens basis pendere.

Characteristica Iunctionis Communis Basis

Characteristica Input

Haec inter currens input et voltage input ipsius transistri descripta est. Currens input est currens emitter (IE) et voltage input est voltage emitter-basis (VEB). Postquam iunctura emitter-basis praepropulsata transit, currens emitter (IE) rapidissime cum crescente voltage emitter-basis (VEB) increscit.

Resistentia input circuiti est ratio mutationis voltage emitter-basis (ΔV EB) ad currens emitter (ΔIE) ad constantem voltage collector-basis (VCB = Constant). Quoniam mutatio currens emitter multo maior est comparata ad mutationem voltage emitter-basis (ΔIE >> ΔVEB), resistencia input transistri communis basis parva est.

Characteristica Output

Currens collector tantum valorem constantem obtinet quando sufficiens inversa propulsio inter regionem basis et collector constituta est. Hinc causa est incrementi currens collector cum incremento voltage collector-basis quando hoc voltage valorem parvum habet. Sed post certum voltage collector-basis, iunctura collector-basis sufficiens inverse propulsatur et ideo currens collector pro certo currens emitter constans fit et totus a currens emitter pendet.

In ea conditione, totus currens emitter excepto currens basis contribuit ad currens collector. Quoniam currens collector fere constans pro specifico currens emitter in illa parte characteristicae fit, incrementum currens collector multo minus est comparatum ad incrementum voltage collector-basis.

Ratio mutationis voltage collector-basis ad mutationem currens collector definitur ut resistencia output modi communis basis transistri. Naturaliter, valor resistenciae output magnus est in modo communis basis transistri.

Iunctura Communis Emitter BJT

Transistor Communis Emitter est usitatissima iunctura transistri. Hic terminale emitter commune est circuito input et output. Circuitus inter basis et emitter est circuitus input et circuitus inter collector et emitter est circuitus output. Modi communis emitter transistri npn et pnp separatim in figura infra demonstrantur.

Ganancia Currens

In configuratione communis emitter, currens input est currens basis (IB) et currens output est currens collector (IC). In bipolari iunctura transistri, currens basis currens collector controllat. Ratio mutationis currens collector (ΔIC) ad mutationem currens basis (ΔIB) definitur ut ganancia currens transistri communis emitter. In bipolari iunctura transistri, currens emitter (IE) est summa currens basis (IB) et currens collector (IC). Si currens basis mutatur, currens collector quoque mutatur et ideo currens emitter similiter secundum mutatur.

Iterum ratio mutationis currens collector ad correspondens mutationem currens emitter denotatur per αQuoniam valor currens basis parvus est comparatus ad currens collector (IB << IC), ganancia currens in transistri communis emitter magna est et inter 20 et 500 variat.

Characteristica Transistoris Communis Emitter

In modo communis emitter transistri, sunt duo circuitus – circuitus input et circuitus output. In circuitu input, parametri sunt currens basis et voltage emitter-basis. Curva characteristica contra variationes currens basis et voltage emitter-basis descripta est characteristica input transistri communis emitter. Iunctura pn inter basis et emitter praepropulsata est, igitur characteristica similis erit iunctioni pn diodi praepropulsati. Hic quoque currens basis nullum valorem obtinet antequam voltage emitter-basis transierit praepropulsatum barrier potential iunctionis, sed postea currens basis significanter cum crescendo voltage emitter-basis crescit. Ratio crescendi currens basis respectu voltage emitter-basis alta est hic, sed non tam alta ut in casu modi communis basis.

Itaque resistencia input circuiti maiora est quam in modo communis basis transistri.

Characteristica Output Transistoris Communis Emitter

Characteristica output contra variationes currens output et voltage output transistri descripta est. Currens collector est currens output et voltage collector-emitter est voltage output transistri. Hic variatio currens collector pro diversis valoribus voltage collector-basis contra valorem fixum currens basis describitur. Invenitur initio currens collector proportionabiliter cum crescendo voltage collector-emitter crescere, sed post certum voltage level, currens collector fere constans fit. Hoc quia initio iunctura basis-collector non sufficiens inverse propulsatur, sed post certum voltage sufficienter inverse propulsatur et tunc pars major portantium caricae venientium ex regione emitter ad regionem basis migrabit ad regionem collector ad currens collector contribuendum. Numerus portantium caricae venientium ex regione emitter a currens basis in BJT pendet, ideo pro specifico currens basis currens collector constans est.

Resistentia output erit

Iunctura Communis Collector BJT

In configuratione communis collector, circuitus input est inter terminale basis et collector et circuitus output est inter terminale emitter et collector.

Ratio mutationis currens emitter ad mutationem currens basis definitur ut ganancia currens configurationis communis collector. Haec denotatur ut,

Factor amplificationis circuitus est ratio mutationis currens emitter ad mutationem currens basis quando signal temporis varians ad input applicatur.

Characteristica Input Transistoris Communis Collector

Currens input est currens basis et voltage input transistri est voltage collector-basis. Iunctura collector-basis inverse propulsata est et ideo cum crescendo voltage collector-basis propulsio inversa iunctionis augescit. Hoc causat currens basis paululum decrescere cum crescendo voltage collector-basis. Quoniam hac conditione plures portantes minoritatis regionis basis propagabuntur ad regionem collector et ideo rata recombinationis electron-hole in regione basis decrescet, currens basis decrescet.

Characteristica Output Transistoris Communis Collector

Characteristica output transistri communis collector fere eadem est ac characteristica output transistri communis emitter. Unica differentia est, quod hic in casu configurationis communis collector currens output est currens emitter, non currens collector sicut in casu configurationis communis emitter. Hic quoque pro fixo currens basis, currens emitter lineariter cum crescendo voltage collector-emitter crescere incipit usque ad certum level huius voltage et tunc currens emitter fere constans fit independenter a voltage collector-emitter. Tamen erit incrementum lentissimum currens emitter cum voltage collector-emitter sicut in curva characteristica subter ostenditur.