Mfumo wa Kujenga Transistor wa Kitawi Mbili

Maana ya Bipolar Junction Transistor

Bipolar Junction Transistor (BJT) ni kifaa chenye misingi matatu. Inaweza kufanya kazi kama amplifier au switch, inahitaji kitengo cha kuingiza na kitengo cha kuondoka. Kupitia misingi matatu tu, kitengo moja kinawakilisha muunganisho wa pamoja wa kuingiza na kuondoka. Chaguo la kitengo cha muunganisho huenda kulingana na matumizi. Kuna aina tatu za muunganisho ya transistor: common base, common emitter, na common collector.

• Common Base Transistor

• Common Emitter Transistor

• Common Collector Transistor.

Hapa kuna jambo moja ambalo linapaswa kutambuliwa ni kwamba chochote muunganisho wa transistor, lakeni muunganisho wa base-emitter lazima uwe forward biased na muunganisho wa base-collector lazima uwe reverse biased.

Muunganisho wa Common Base wa BJT

Hapa kitengo cha base kilikuwa muunganisho wa pamoja wa kuingiza na kuondoka. Mfano wa muunganisho wa common base unaoonyeshwa chini. Hapa, mfano wa muunganisho wa common base wa transistor npn na pnp unaonyeshwa tofauti. Hapa circuit ya emitter-base imekuwa kama circuit ya kuingiza na circuit ya collector base kama circuit ya kuondoka.

Uongofu wa Mwangaza

Hapa current ya kuingiza ni emitter current IE na current ya kuondoka ni collector current IC. Uongofu wa current unapatafsiriwa kama wakati tunatumia dc biasing voltages tu ya circuit na hakuna alternating signal iliyowekwa kwenye kuingiza. Sasa ikiwa tutatumia alternating signal kwenye kuingiza basi factor wa amplification ya current (α) kwa constant collector-base voltage, ingeweza kuwa

Hapa inaeleweka kwamba asilimia yoyote ya uongofu wa current na factor wa amplification ya current haikubaliki kuwa zaidi ya moja kwa sababu current ya collector haiwezi kuwa zaidi ya current ya emitter. Lakini kama tunajuakwamba current ya emitter na current ya collector ni sawa sana katika bipolar junction transistor, ratios hizi zingeweza kuwa karibu sana na moja. Thamani hii mara nyingi huenda kutokana na 0.9 hadi 0.99.

Maelezo ya Current ya Collector

Ikiwa circuit ya emitter imefungwa, itakuwa hakuna current ya emitter (IC = 0). Lakini kwa hali hii, itakuwa na current ndogo inaflow kwenye eneo la collector. Hii ni kwa sababu ya flow ya minority charge carriers na hii ni reverse leakage current. Kwa sababu hii current inaflow kwenye collector na base kwa emitter terminal ifungwa, current hii inaitwa ICBO. Katika transistor wa power kidogo, reverse leakage current ICBO ni ndogo na mara nyingi hatutathiribisha wakati wa hisabati lakini katika transistor wa power kubwa, leakage current hii haikubaliki kutathiribishwa. Current hii inategemea sana temperature, kwa hiyo temperature kubwa, reverse leakage current ICBO haikubaliki kutathiribishwa wakati wa hisabati. Maelezo haya yanavyoonyesha kwamba current ya collector pia inategemea current ya base.

Sifa za Muunganisho wa Common Base

Sifa za Kuingiza

Hii inanandaa kati ya current ya kuingiza na voltage ya kuingiza ya transistor. Current ya kuingiza ni emitter current (IE) na voltage ya kuingiza ni emitter-base voltage (VEB). Baada ya kusogeza emitter-base junction forward barrier potential, emitter current (IE) huanza kupanda haraka kwa ongezeko la emitter-base voltage (VEB).

Resistance ya kuingiza ya circuit ni ratio ya ongezeko la emitter-base voltage (ΔV EB) kwa emitter current (ΔIE) kwa constant collector-base voltage (VCB = Constant). Kwa sababu ongezeko la emitter current ni wingi zaidi kuliko ongezeko la emitter-base voltage (ΔIE >> ΔVEB), resistance ya kuingiza ya common base transistor ni ndogo sana.

Sifa za Kuondoka

Collector current hupata thamani ya constant tu wakati reverse biased kutosha imeundwa kati ya base na collector region. Kwa hivyo hii ni sababu ya ongezeko la collector current kwa ongezeko la collector-base voltage wakati voltage hii ina thamani ndogo. Lakini baada ya collector-base voltage fulani, collector-base junction hupata reverse biased kutosha na hivyo collector current hupata constant kwa emitter current fulani na inategemea kabisa emitter current.

Katika hali hii, jumla ya emitter current isipo base current inaongeza collector current. Kwa sababu collector current hupata almost constant kwa emitter current fulani katika sehemu hii ya characteristic, ongezeko la collector current ni ndogo sana kwa ongezeko la collector-base voltage.

Ratio ya ongezeko la collector-base voltage kwa ongezeko la collector current inatafsiriwa kama resistance ya kuondoka ya common base mode ya transistor. Kilicho, thamani ya resistance ya kuondoka ni wingi sana katika common base mode ya transistor.

Muunganisho wa Common Emitter wa BJT

Common Emitter Transistor ni muunganisho wa transistor wa kawaida zaidi. Hapa terminal ya emitter ni muunganisho wa pamoja kwa circuit ya kuingiza na circuit ya kuondoka. Circuit yenye muunganisho kati ya base na emitter ni circuit ya kuingiza na circuit yenye muunganisho kati ya collector na emitter ni circuit ya kuondoka. Mfano wa muunganisho wa common emitter wa transistor npn na pnp unaonyeshwa tofauti chini.

Uongofu wa Current

Katika muunganisho wa common emitter, current ya kuingiza ni base current (IB) na current ya kuondoka ni collector current (IC). Katika bipolar junction transistor, base current inawakilisha collector current. Ratio ya ongezeko la collector current (ΔIC) kwa ongezeko la base current (ΔIB) inatafsiriwa kama uongofu wa current wa common emitter transistor. Katika bipolar junction transistor, emitter current (IE) ni jumla ya base current (IB) na collector current (IC). Ikiwa base current inabadilika, collector current pia inabadilika na kama matokeo emitter current pia inabadilika kulingana.

Ten tena ratio ya ongezeko la collector current kwa ongezeko la emitter current inatafsiriwa kwa αKwa sababu thamani ya base current ni ndogo sana kuliko collector current (IB << IC), uongofu wa current katika common emitter transistor ni wingi sana na anaweza kuwa kati ya 20 hadi 500.

Sifa za Common Emitter Transistor

Katika muunganisho wa common emitter ya transistor, kuna circuit mbili - circuit ya kuingiza na circuit ya kuondoka. Katika circuit ya kuingiza, parameta ni base current na base-emitter voltage. Characteristic curve iliyoandaa kwa ongezeko la base current na base-emitter voltage ni characteristic ya kuingiza ya common emitter transistor. Pn junction kati ya base na emitter ni forward biased kwa hiyo characteristic itakuwa sawa na forward biased pn junction diode. Hapa pia base current haiwezi kupata thamani kabla ya base-emitter voltage kusogeza forward barrier potential ya junction lakini baada ya hii, base current huanza kupanda wingi kwa ongezeko la base-emitter voltage. Rate ya kupanda ya base current kwa base-emitter voltage ni wingi hapa lakini si kama kwenye common base mode.

Kwa hiyo resistance ya kuingiza ya circuit ni wingi kuliko common base mode ya transistor.

Characteristic ya Kuondoka ya Common Emitter Transistor

Characteristic ya kuondoka inanandaa kati ya output current na output voltage ya transistor. Collector current ni output current na collector-emitter voltage ni output voltage ya transistor. Hapa ongezeko la collector current kwa thamani tofauti za collector-base voltage inanandaa kwa thamani imara ya base current. Imetambuliwa kwamba mwanzoni, collector current inaongezeka kwa kutosha kwa ongezeko la collector-emitter voltage lakini baada ya voltage fulani, collector current hupata almost constant. Hii ni kwa sababu mwanzoni, base-collector junction haiwezi kupata sufficient reverse biasing lakini baada ya voltage fulani inapata sufficient reverse biased na basi major portion ya charge carriers kutoka emitter region kwa base region hutembelea collector region kwa kuongeza collector current. Idadi ya majority carriers kutoka emitter region inategemea base current katika BJT kwa hiyo kwa base current fulani, collector current ni constant.

Output resistance itakuwa

Muunganisho wa Common Collector wa BJT

Katika muunganisho wa common collector, circuit ya kuingiza ni kati ya base na collector terminal na circuit ya kuondoka ni kati ya emitter na collector terminal.

Ratio ya ongezeko la emitter current kwa ongezeko la base current inatafsiriwa kama uongofu wa current wa muunganisho wa common collector. Hii inatafsiriwa kama,

Factor wa amplification ya current ya circuit ni ratio ya ongezeko la emitter current kwa ongezeko la base current wakati alternating signal imeingizwa kwenye kuingiza.

Sifa za Kuingiza ya Common Collector Transistor

Current ya kuingiza ni base current na voltage ya kuingiza ya transistor ni base-collector voltage. Base-collector junction ni reverse biased na kwa hiyo kwa ongezeko la base-collector voltage, reverse biasing ya junction inaongezeka. Hii inaleta base current kukuruka kidogo kwa ongezeko la base-collector voltage. Kwa sababu hii, minority carriers zaidi za base region zitatembelea collector region na kwa hiyo rate ya electron-hole recombination itakuruka katika base region inaongezeka.

Sifa za Kuondoka ya Common Collector Transistor

Sifa za kuondoka ya common collector transistor ni karibu sana na sifa za kuondoka ya common emitter transistor. Tofauti pekee ni kwamba hapa kwenye muunganisho wa common collector, current ya kuondoka ni emitter current badala ya collector current kama kwenye muunganisho wa common emitter. Hapa pia kwa base current imara, emitter current inaongezeka linearly kwa ongezeko la collector-emitter voltage hadi level fulani la voltage hii na basi emitter current hupata almost constant bila kujali collector-emitter voltage. Ingawa itakuwa na ongezeko dogo la emitter current kwa collector-emitter voltage kama inaonyeshwa kwenye characteristic curve chini.