Sambungan Bipolar Junction Transistor

Definisi Bipolar Junction Transistor

Bipolar Junction Transistor (BJT) adalah peranti tiga terminal. Ia boleh berfungsi sebagai pembesar atau switch, memerlukan satu litar input dan satu litar output. Untuk mengendalikan ini dengan hanya tiga terminal, satu terminal berfungsi sebagai sambungan biasa untuk kedua-dua input dan output. Pilihan terminal biasa bergantung kepada aplikasi. Terdapat tiga jenis sambungan transistor: biasa asas, biasa emiter, dan biasa pengumpul.

• Transistor Biasa Asas

• Transistor Biasa Emitter

• Transistor Biasa Pengumpul.

Di sini satu perkara yang perlu diingati bahawa apa-apa sahaja sambungan transistor, tetapi persimpangan asas-emiter mesti dipertahankan secara biasa ke depan dan persimpangan asas-pengumpul mesti dipertahankan secara biasa ke belakang.

Sambungan Biasa Asas BJT

Di sini terminal asas adalah biasa untuk kedua-dua litar input dan output. Konfigurasi atau mod biasa asas ditunjukkan seperti dalam gambarajah di bawah. Di sini, mod biasa asas transistor npn dan pnp ditunjukkan secara berasingan. Di sini, litar emiter-asas diambil sebagai litar input dan litar pengumpul-asas sebagai litar output.

Peningkatan Arus

Di sini arus input adalah arus emiter IE dan arus output adalah arus pengumpul IC. Peningkatan arus dipertimbangkan apabila kita hanya mempertimbangkan voltan biasan dc litar dan tiada isyarat berselang-seli dikenakan pada input. Sekarang jika kita mempertimbangkan isyarat berselang-seli dikenakan pada input maka faktor pembesaran arus (α) pada voltan pengumpul-asas yang tetap, akan menjadi

Di sini terlihat bahawa tidak ada peningkatan arus dan faktor pembesaran arus yang bernilai lebih daripada kesatuan kerana arus pengumpul tidak dapat melebihi arus emiter. Tetapi seperti yang kita tahu bahawa arus emiter dan arus pengumpul hampir sama dalam bipolar junction transistor, nisbah-nisbah ini akan sangat hampir kepada kesatuan. Nilainya umumnya berkisar dari 0.9 hingga 0.99.

Ungkapan Arus Pengumpul

Jika litar emiter dibuka, tidak akan ada arus emiter (IC = 0). Tetapi dalam keadaan ini, akan ada arus kecil yang mengalir melalui kawasan pengumpul. Ini disebabkan oleh aliran pembawa cas minoriti dan ini adalah arus bocoran terbalik. Kerana arus ini mengalir melalui pengumpul dan asas dengan terminal emiter dibuka, arus tersebut dinotasikan sebagai ICBO. Dalam transistor berkuasa kecil, arus bocoran terbalik ICBO agak kecil dan biasanya kita abaikan semasa pengiraan tetapi dalam transistor berkuasa tinggi, arus bocoran ini tidak boleh diabaikan. Arus ini sangat bergantung pada suhu jadi pada suhu tinggi, arus bocoran terbalik ICBO tidak boleh diabaikan semasa pengiraan. Ungkapan ini membuktikan bahawa arus pengumpul juga bergantung pada arus asas.

Ciri Sambungan Biasa Asas

Ciri Input

Ini dilukis antara arus input dan voltan input transistor itu sendiri. Arus input adalah arus emiter (IE) dan voltan input adalah voltan emiter-asas (VEB). Selepas melintasi potensi barier ke depan persimpangan emiter-asas, arus emiter (IE) mula meningkat dengan cepat dengan peningkatan voltan emiter-asas (VEB).

Rintangan input litar adalah nisbah perubahan voltan emiter-asas (ΔV EB) kepada arus emiter (ΔIE) pada voltan pengumpul-asas yang tetap (VCB = Tetap). Sebagai perubahan arus emiter agak besar berbanding perubahan voltan emiter-asas (ΔIE >> ΔVEB), rintangan input transistor biasa asas agak kecil.

Ciri Output

Arus pengumpul hanya mendapat nilai tetap apabila terdapat biasan terbalik yang mencukupi antara kawasan asas dan pengumpul. Inilah sebabnya terdapat peningkatan arus pengumpul dengan peningkatan voltan pengumpul-asas apabila voltan ini mempunyai nilai yang sangat rendah. Tetapi selepas voltan pengumpul-asas tertentu, persimpangan pengumpul-asas mendapat biasan terbalik yang cukup dan akibatnya arus pengumpul menjadi tetap untuk arus emiter tertentu dan ia sepenuhnya bergantung pada arus emiter.

Dalam situasi tersebut, seluruh arus emiter kecuali arus asas menyumbang kepada arus pengumpul. Sebagai arus pengumpul menjadi hampir tetap untuk arus emiter yang ditentukan pada kawasan ciri, peningkatan arus pengumpul sangat kecil berbanding peningkatan voltan pengumpul-asas.

Nisbah perubahan voltan pengumpul-asas kepada perubahan arus pengumpul didefinisikan sebagai rintangan output mod biasa asas transistor. Secara semula jadi, nilai rintangan output sangat tinggi dalam mod biasa asas transistor.

Sambungan Biasa Emitter BJT

Transistor Biasa Emitter adalah sambungan transistor yang paling sering digunakan. Di sini terminal emiter adalah biasa untuk kedua-dua litar input dan output. Litar yang disambungkan antara asas dan emiter adalah litar input dan litar yang disambungkan antara pengumpul dan emiter adalah litar output. Mod biasa emiter transistor npn dan pnp ditunjukkan secara berasingan dalam gambarajah di bawah.

Peningkatan Arus

Dalam konfigurasi biasa emiter, arus input adalah arus asas (IB) dan arus output adalah arus pengumpul (IC). Dalam bipolar junction transistor, arus asas mengawal arus pengumpul. Nisbah perubahan arus pengumpul (ΔIC) kepada perubahan arus asas (ΔIB) didefinisikan sebagai peningkatan arus transistor biasa emiter. Dalam bipolar junction transistor, arus emiter (IE) adalah jumlah arus asas (IB) dan arus pengumpul (IC). Jika arus asas berubah, arus pengumpul juga berubah dan akibatnya arus emiter juga berubah sesuai.

Lagi-lagi nisbah perubahan arus pengumpul kepada perubahan arus emiter yang sepadan ditandakan oleh α. Kerana nilai arus asas agak rendah berbanding arus pengumpul (IB << IC), peningkatan arus dalam transistor biasa emiter agak tinggi dan ia berkisar dari 20 hingga 500.

Ciri Transistor Biasa Emitter

Dalam mod biasa emiter transistor, terdapat dua litar – litar input dan litar output. Dalam litar input, parameter-parameternya adalah arus asas dan voltan emiter-asas. Garis ciri yang dilukis menentang variasi arus asas dan voltan emiter-asas adalah ciri input transistor biasa emiter. Persimpangan pn antara asas dan emiter adalah biasa ke depan, maka ciri-ciri ini akan serupa dengan dioda pn biasa ke depan. Di sini juga arus asas tidak mendapat nilai sebelum voltan emiter-asas melampaui potensi barier ke depan persimpangan, tetapi selepas itu, arus asas meningkat secara signifikan dengan peningkatan voltan emiter-asas. Kadar peningkatan arus asas berkenaan dengan voltan emiter-asas tinggi di sini tetapi tidak setinggi dalam kes mod biasa asas.

Oleh itu, rintangan input litar lebih tinggi daripada mod biasa asas transistor.

Ciri Output Transistor Biasa Emitter

Ciri output dilukis menentang variasi arus output dan voltan output transistor. Arus pengumpul adalah arus output dan voltan pengumpul-emiter adalah voltan output transistor. Di sini variasi arus pengumpul untuk nilai-nilai voltan pengumpul-asas yang berbeza diplot menentang nilai asas yang tetap. Didapati bahawa pada awalnya, arus pengumpul meningkat secara proporsional dengan peningkatan voltan pengumpul-emiter tetapi selepas tahap voltan tertentu, arus pengumpul menjadi hampir tetap. Ini kerana pada awalnya, persimpangan asas-pengumpul tidak mendapat biasan terbalik yang mencukupi tetapi selepas voltan tertentu, ia menjadi cukup biasan terbalik dan kemudian sebahagian besar pembawa cas yang datang dari kawasan emiter ke kawasan asas akan berpindah ke kawasan pengumpul untuk menyumbang arus pengumpul. Jumlah pembawa cas majoriti yang datang dari kawasan emiter bergantung pada arus asas dalam BJT, maka untuk arus asas tertentu, arus pengumpul adalah tetap.

Rintangan output akan menjadi

Sambungan Biasa Pengumpul BJT

Dalam konfigurasi biasa pengumpul, litar input adalah antara terminal asas dan pengumpul dan litar output adalah antara terminal emiter dan pengumpul.

Nisbah perubahan arus emiter kepada perubahan arus asas didefinisikan sebagai peningkatan arus konfigurasi biasa pengumpul. Ini dinotasikan sebagai,

Faktor pembesaran arus litar adalah nisbah perubahan arus emiter kepada perubahan arus asas apabila isyarat bermacam waktu dikenakan pada input.

Ciri Input Transistor Biasa Pengumpul

Arus input adalah arus asas dan voltan input transistor adalah voltan asas-pengumpul. Persimpangan asas-pengumpul adalah biasa ke belakang dan oleh itu, dengan peningkatan voltan asas-pengumpul, biasan terbalik persimpangan meningkat. Ini menyebabkan arus asas sedikit berkurang dengan peningkatan voltan asas-pengumpul. Kerana dalam keadaan ini, lebih banyak pembawa cas minoriti dari kawasan asas akan bergerak ke kawasan pengumpul dan oleh itu, kadar rekomposisi elektron-lubang akan berkurang di kawasan asas, menyebabkan penurunan arus asas.

Ciri Output Transistor Biasa Pengumpul

Ciri output transistor biasa pengumpul hampir sama dengan ciri output transistor biasa emiter. Perbezaan tunggal adalah di sini, dalam kes konfigurasi biasa pengumpul, arus output adalah arus emiter berbanding arus pengumpul dalam kes konfigurasi biasa emiter. Di sini juga, untuk arus asas yang tetap, arus emiter meningkat secara linear dengan peningkatan voltan pengumpul-emiter hingga tahap tertentu voltan ini dan kemudian arus emiter menjadi hampir tetap tanpa mengira voltan pengumpul-emiter. Walaupun akan ada peningkatan arus emiter yang sangat perlahan dengan voltan pengumpul-emiter seperti yang ditunjukkan dalam garis ciri di bawah.