Koneksyon ng Bipolar Junction Transistor

Pagsasalitang ng Bipolar Junction Transistor

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

• Common Base Transistor

• Common Emitter Transistor

• Common Collector Transistor.

Isa pa rito, kahit anong koneksyon ng transistor, dapat na ang base-emitter junction ay maging forward biased at ang base-collector junction ay maging 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 tinatawag na input circuit at ang collector base circuit ay output circuit.

Current Gain

Dito, ang input current ay emitter current IE at ang output current ay collector current IC. Ang current gain ay inilalarawan kapag tinitingnan natin ang dc biasing voltages ng circuit at walang alternating signal na inilapat sa input. Ngunit kung titingnan natin ang alternating signal na inilapat sa input, ang current amplification factor (α) sa constant collector-base voltage, ay

Dito, hindi ang current gain o current amplification factor ang may halaga na mas mataas sa unity dahil ang collector current sa anumang paraan ay hindi maaaring mas mataas sa emitter current. Ngunit alam natin na ang emitter current at collector current ay halos pantay sa bipolar junction transistor, kaya ang mga ratio na ito ay malapit sa unity. Ang halaga ay karaniwang nasa 0.9 hanggang 0.99.

Expression ng Collector Current

Kung ang emitter circuit ay bukas, walang emitter current (IC = 0). Ngunit sa kondisyong 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 na ito ay tinatawag na ICBO. Sa small power rated transistor, ang reverse leakage current ICBO ay napakaliit at karaniwang iniiwasan natin ito sa mga pagkalkula, ngunit sa high power rated transistor, hindi ito maaaring i-ignore. Ang current na ito ay lubhang depende sa temperatura, kaya sa mataas na temperatura, ang reverse leakage current ICBO ay hindi maaaring i-ignore sa mga pagkalkula. Ang expression na ito ay nagpapatunay na ang collector current ay depende rin sa base current.

Karakteristik ng Common Base Connection

Input Characteristic

Ito ay inilalarawan sa pagitan ng input current at input voltage ng transistor. 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 nakakamtan 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 kasabay ng pagtaas ng collector-base voltage kapag ang voltage na ito ay napakaliit. Ngunit pagkatapos ng tiyak na collector-base voltage, ang collector-base junction ay natatanggap ng sapat na reverse biased at kaya ang collector current ay naging constant para sa tiyak na emitter current at ito ay lubusang depende sa emitter current.

Sa kondisyong ito, ang buong emitter current maliban sa base current ay nagbibigay ng collector current. Dahil ang collector current ay halos constant para sa tiyak na emitter current sa rehiyon na ito 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 inilalarawan bilang output resistance ng common base mode ng transistor. Naturalmente, ang halaga ng output resistance ay napakataas sa common base mode ng transistor.

Common Emitter Connection ng BJT

Ang Common Emitter Transistor ang pinaka-karaniwang 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 ang kontrolado ang collector current. Ang ratio ng pagbabago ng collector current (ΔIC) sa pagbabago ng base current (ΔIB) ay inilalarawan 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 magbabago, ang collector current ay magbabago din at bilang resulta, ang emitter current ay magbabago din nang apropriadong paraan.

Muli, ang ratio ng pagbabago ng collector current sa corresponding change sa emitter current ay inilalarawan ng 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 20 hanggang 500.

Karakteristik ng Common Emitter Transistor

Sa common emitter mode ng transistor, mayroong dalawang circuit – 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 variations 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 nakakamtan 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 kasabay ng pagtaas ng base-emitter voltage. Ang rate ng pagtaas ng base current sa base-emitter voltage ay mataas dito, ngunit hindi kasing mataas sa case ng common base mode.

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

Output Characteristic ng Common Emitter Transistor

Ang output characteristic ay inilalarawan laban sa variations 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 proporsyonadong tumataas kasabay ng pagtaas ng collector-emitter voltage, ngunit pagkatapos ng tiyak na voltage level, ang collector current ay naging halos constant. Ito ay dahil sa simula, ang base-collector junction ay hindi nakakamtan ng sapat na reverse biasing, ngunit pagkatapos ng tiyak na voltage, ito ay naging sapat na reverse biased at kaya ang pangunahing bahagi ng charge carriers na galing sa emitter region patungo sa base region ay lumipat sa collector region upang makibahagi sa collector current. Ang bilang ng majority carriers na galing sa emitter region ay depende sa base current sa BJT kaya para sa specific base current, ang collector current ay constant.

Ang output resistance ay

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 inilalarawan bilang ang current gain ng common collector configuration. Ito ay inilalarawan bilang,

Ang current amplification factor ng circuit ay ang ratio ng pagbabago ng emitter current sa pagbabago ng base current kapag inilapat ang time-varying signal 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 habang tumataas ang base-collector voltage, tumataas rin ang reverse biasing ng junction. Ito ay nagdudulot ng maliit na pagbaba ng base current kasabay ng pagtaas ng base-collector voltage. Dahil sa kondisyong ito, mas maraming minority carriers ng base region ang lumilipat sa collector region at kaya ang electron-hole recombination rate ay bumababa sa base region, nagdudulot ng pagbaba ng base current.

Output Characteristic ng Common Collector Transistor

Ang output characteristic ng common collector transistor ay halos pareho ng output characteristic ng common emitter transistor. Ang tanging pagkakaiba ay dito, sa case ng common collector configuration, ang output current ay emitter current kaysa sa collector current sa case ng 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 lebel ng voltage at pagkatapos noon, ang emitter current ay naging halos constant, kahit anong collector-emitter voltage. Bagaman, may maliit na pagtaas ng emitter current kasabay ng collector-emitter voltage tulad ng ipinapakita sa characteristic curve sa ibaba.