द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रान्झिस्टर कनेक्शनस

बिपोलर जंक्शन ट्रान्जिस्टर की परिभाषा

बिपोलर जंक्शन ट्रान्जिस्टर (BJT) एक तीन-टर्मिनल डिवाइस है। यह एम्प्लिफायर या स्विच के रूप में कार्य कर सकता है, और इसके लिए एक इनपुट सर्किट और एक आउटपुट सर्किट की आवश्यकता होती है। तीन टर्मिनल के साथ इसके साथ, एक टर्मिनल दोनों इनपुट और आउटपुट के लिए सामान्य कनेक्शन के रूप में कार्य करता है। सामान्य टर्मिनल का चयन अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। ट्रान्जिस्टर कनेक्शन के तीन प्रकार होते हैं: सामान्य बेस, सामान्य इमिटर, और सामान्य कलेक्टर।

• सामान्य बेस ट्रान्जिस्टर

• सामान्य इमिटर ट्रान्जिस्टर

• सामान्य कलेक्टर ट्रान्जिस्टर।

यहाँ एक बात याद रखनी होगी कि ट्रान्जिस्टर का जो भी कनेक्शन हो, बेस-इमिटर जंक्शन को फोरवर्ड बायएस्ड रखा जाना चाहिए और बेस-कलेक्टर जंक्शन को रिवर्स बायएस्ड रखा जाना चाहिए।

BJT का सामान्य बेस कनेक्शन

यहाँ बेस टर्मिनल दोनों इनपुट और आउटपुट सर्किट के लिए सामान्य होता है। सामान्य बेस कन्फिगरेशन या मोड नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यहाँ, npn ट्रान्जिस्टर और pnp ट्रान्जिस्टर के सामान्य बेस मोड अलग-अलग दिखाए गए हैं। यहाँ इमिटर-बेस सर्किट को इनपुट सर्किट और कलेक्टर बेस सर्किट को आउटपुट सर्किट के रूप में लिया गया है।

करंट गेन

यहाँ इनपुट करंट इमिटर करंट IE है और आउटपुट करंट कलेक्टर करंट IC है। करंट गेन को तब ध्यान में लिया जाता है जब हम केवल सर्किट के डीसी बायसिंग वोल्टेज को ध्यान में रखते हैं और इनपुट में कोई एल्टरनेटिंग सिग्नल लगाया नहीं जाता है। अब यदि हम इनपुट में लगाए गए एल्टरनेटिंग सिग्नल को ध्यान में रखें तो स्थिर कलेक्टर-बेस वोल्टेज पर वर्तमान एम्प्लिफिकेशन फैक्टर (α) होगा,

यहाँ यह देखा जाता है कि न तो करंट गेन और न ही करंट एम्प्लिफिकेशन फैक्टर का मान एक से अधिक होता है क्योंकि कलेक्टर करंट किसी तरह से इमिटर करंट से अधिक नहीं हो सकता। लेकिन जैसा कि हम जानते हैं कि बिपोलर जंक्शन ट्रान्जिस्टर में इमिटर करंट और कलेक्टर करंट लगभग समान होते हैं, ये अनुपात एक के बहुत नजदीक होंगे। यह मान सामान्यतः 0.9 से 0.99 तक होता है।

कलेक्टर करंट का अभिव्यक्ति

यदि इमिटर सर्किट खुला हो, तो इमिटर करंट (IC = 0) नहीं होगा। लेकिन इस स्थिति में, कलेक्टर क्षेत्र में एक छोटा सा करंट बहता रहेगा। यह अल्प संख्या में चार्ज के रिवर्स लीकेज करंट के कारण होता है। चूंकि यह करंट कलेक्टर और बेस के माध्यम से बहता है और इमिटर टर्मिनल खुला होता है, इस करंट को ICBO द्वारा दर्शाया जाता है। छोटे शक्ति रेटिंग वाले ट्रान्जिस्टर में रिवर्स लीकेज करंट ICBO बहुत छोटा होता है और सामान्यतः, हम इसे गणना के दौरान नगण्य मानते हैं, लेकिन उच्च शक्ति रेटिंग वाले ट्रान्जिस्टर में यह लीकेज करंट नगण्य नहीं माना जा सकता है। यह करंट तापमान पर बहुत निर्भर करता है, इसलिए उच्च तापमान पर रिवर्स लीकेज करंट ICBO को गणना के दौरान नगण्य नहीं माना जा सकता है। यह अभिव्यक्ति साबित करती है कि कलेक्टर करंट बेस करंट पर भी निर्भर करता है।

सामान्य बेस कनेक्शन की विशेषता

इनपुट विशेषता

यह ट्रान्जिस्टर के इनपुट करंट और इनपुट वोल्टेज के बीच खींचा जाता है। इनपुट करंट इमिटर करंट (IE) है और इनपुट वोल्टेज इमिटर-बेस वोल्टेज (VEB) है। एमिटर-बेस जंक्शन फोरवर्ड बायरियर पोटेंशियल के बाद इमिटर करंट (IE) इमिटर-बेस वोल्टेज (VEB) के बढ़ने के साथ तेजी से बढ़ना शुरू हो जाता है।

सर्किट का इनपुट प्रतिरोध एक स्थिर कलेक्टर-बेस वोल्टेज (VCB = स्थिर) पर इमिटर-बेस वोल्टेज (ΔV EB) के परिवर्तन और इमिटर करंट (ΔIE) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। चूंकि इमिटर करंट में परिवर्तन इमिटर-बेस वोल्टेज (ΔIE >> ΔVEB) के परिवर्तन की तुलना में बहुत बड़ा होता है, सामान्य बेस ट्रान्जिस्टर का इनपुट प्रतिरोध बहुत कम होता है।

आउटपुट विशेषता

कलेक्टर करंट केवल तब नियत मान प्राप्त करता है जब बेस और कलेक्टर क्षेत्र के बीच पर्याप्त रिवर्स बायसिंग स्थापित होती है। इसीलिए कलेक्टर-बेस वोल्टेज के बहुत कम मान पर कलेक्टर-बेस वोल्टेज के बढ़ने के साथ कलेक्टर करंट बढ़ता है। लेकिन एक निश्चित कलेक्टर-बेस वोल्टेज के बाद बेस-कलेक्टर जंक्शन पर्याप्त रिवर्स बायसिंग प्राप्त कर लेता है और इसलिए निश्चित इमिटर करंट के लिए कलेक्टर करंट नियत हो जाता है और यह पूरी तरह से इमिटर करंट पर निर्भर करता है।

उस स्थिति में, पूरा इमिटर करंट बेस करंट को छोड़कर कलेक्टर करंट में योगदान देता है। चूंकि निर्दिष्ट इमिटर करंट के लिए विशेषता के उस क्षेत्र में कलेक्टर करंट लगभग नियत हो जाता है, कलेक्टर-बेस वोल्टेज के बढ़ने की तुलना में कलेक्टर करंट में वृद्धि बहुत छोटी होती है।

कलेक्टर-बेस वोल्टेज के परिवर्तन और कलेक्टर करंट के परिवर्तन का अनुपात को सामान्य बेस मोड के ट्रान्जिस्टर का आउटपुट प्रतिरोध द्वारा परिभाषित किया जाता है। प्राकृतिक रूप से, ट्रान्जिस्टर के सामान्य बेस मोड में आउटपुट प्रतिरोध का मान बहुत ऊँचा होता है।

BJT का सामान्य इमिटर कनेक्शन

सामान्य इमिटर ट्रान्जिस्टर सबसे अधिक प्रयोग में लिया जाने वाला ट्रान्जिस्टर कनेक्शन है। यहाँ इमिटर टर्मिनल दोनों इनपुट और आउटपुट सर्किट के लिए सामान्य होता है। बेस और इमिटर के बीच कनेक्ट किया गया सर्किट इनपुट सर्किट है और कलेक्टर और इमिटर के बीच कनेक्ट किया गया सर्किट आउटपुट सर्किट है। नीचे दिए गए चित्र में अलग-अलग ढंग से npn ट्रान्जिस्टर और pnp ट्रान्जिस्टर का सामान्य इमिटर मोड दिखाया गया है।

करंट गेन

सामान्य इमिटर कन्फिगरेशन में, इनपुट करंट बेस करंट (IB) है और आउटपुट करंट कलेक्टर करंट (IC) है। बिपोलर जंक्शन ट्रान्जिस्टर में, बेस करंट कलेक्टर करंट को नियंत्रित करता है। कलेक्टर करंट (ΔIC) के परिवर्तन और बेस करंट (ΔIB) के परिवर्तन का अनुपात सामान्य इमिटर ट्रान्जिस्टर का करंट गेन के रूप में परिभाषित किया जाता है। बिपोलर जंक्शन ट्रान्जिस्टर में, इमिटर करंट (IE) बेस करंट (IB) और कलेक्टर करंट (IC) का योग होता है। यदि बेस करंट में परिवर्तन होता है, तो कलेक्टर करंट भी परिवर्तित होता है और इस परिणामस्वरूप इमिटर करंट भी अनुसार बदल जाता है।

फिर भी, कलेक्टर करंट के परिवर्तन और इमिटर करंट के संबंधित परिवर्तन का अनुपात α द्वारा दर्शाया जाता है। चूंकि बेस करंट का मान कलेक्टर करंट (IB << IC) की तुलना में बहुत कम होता है, सामान्य इमिटर ट्रान्जिस्टर में करंट गेन बहुत ऊँचा होता है और यह 20 से 500 के बीच होता है।