Transistor na may Dwikatungo

Pagsasalain ng BJT

Ang Bipolar Junction Transistor (na kilala rin bilang BJT o BJT Transistor) ay isang tatlong terminal na semiconductor na aparato na binubuo ng dalawang p-n junction na may kakayahang palakihin o i-magnify ang isang signal. Ito ay isang aparato na kontrolado ng current. Ang tatlong terminal ng BJT ay ang base, ang collector at ang emitter. Ang BJT ay isang uri ng transistor na gumagamit ng mga elektron at holes bilang carrier ng charge.

Ang signal na may maliit na amplitude kung ipinapasa sa base ay magiging available sa anyo ng pinalakihin sa collector ng transistor. Ito ang amplification na ibinibigay ng BJT. Tandaan na ito ay nangangailangan ng panlabas na source ng DC power supply upang maisagawa ang proseso ng paglalaki ng signal.

Mayroong dalawang uri ng bipolar junction transistors – NPN transistors at PNP transistors. Binibigyan ng diagram ang dalawang uri ng bipolar junction transistors sa ibaba.

Mula sa itaas na larawan, makikita natin na bawat BJT ay may tatlong bahagi na tinatawag na emitter, base at collector. Ang JE at JC ay kumakatawan sa junction ng emitter at junction ng collector, respetibong. Sa kasalukuyan, sapat na para sa amin na malaman na ang emitter-based junction ay forward biased at ang collector-base junctions ay reverse biased. Ang susunod na paksa ay maglalarawan ng dalawang uri ng mga transistors na ito.

NPN Bipolar Junction Transistor

Sa isang n-p-n bipolar transistor (o npn transistor) ang isang p-type semiconductor ay nakatira sa gitna ng dalawang n-type semiconductors. Sa diagram sa ibaba ipinapakita ang isang n-p-n transistor. Ngayon, ang IE, IC ay ang emitter current at collect current, respetibong, at ang VEB at VCB ay ang emitter-base voltage at collector-base voltage, respetibong. Ayon sa konbensyon, kung ang current para sa emitter, base at collector na IE, IB at IC ay pumapasok sa transistor, ang sign ng current ay kinukuha bilang positibo at kung ang current ay lumalabas mula sa transistor, ang sign ay kinukuha bilang negatibo. Maaari nating tabulate ang iba't ibang currents at voltages sa loob ng n-p-n transistor.

PNP Bipolar Junction Transistor

Kaparehas nito, para sa p-n-p bipolar junction transistor (o pnp transistor), isang n-type semiconductor ay inilagay sa gitna ng dalawang p-type semiconductors. Ipinalalathala ang diagram ng isang p-n-p transistor sa ibaba.

Para sa p-n-p transistors, ang current ay pumapasok sa transistor sa pamamagitan ng emitter terminal. Tulad ng anumang bipolar junction transistor, ang emitter-base junction ay forward biased at ang collector-base junction ay reverse biased. Maaari nating tabulate ang emitter, base at collector current, pati na rin ang emitter-base, collector base at collector-emitter voltage para sa p-n-p transistors din.

Prinsipyong Paggana ng BJT

Ipinalalathala ang figure ng isang n-p-n transistor na biased sa aktibong rehiyon (Tingnan ang transistor biasing), ang BE junction ay forward biased samantalang ang CB junction ay reverse biased. Ang lapad ng depletion region ng BE junction ay mas maliit kumpara sa CB junction.

Ang forward bias sa BE junction ay binabawasan ang barrier potential, nagbibigay-daan para sa electrons na sumigla mula sa emitter patungo sa base. Dahil ang base ay maliit at maikli ang doping, ito ay may kaunti lamang na holes. Halos 2% ng electrons mula sa emitter ay magrecombine sa mga holes sa base at lalabas sa pamamagitan ng base terminal.

Ito ang nagbibigay ng base current, ito ay sumisigla dahil sa recombination ng electrons at holes (Tandaan na ang direksyon ng conventional current flow ay kabaligtaran sa direksyon ng flow ng electrons). Ang natitirang malaking bilang ng electrons ay lalampas sa reverse-biased collector junction upang maging collector current. Kaya ayon sa KCL,

Ang base current ay napakaliit kumpara sa emitter at collector current.

Dito, ang majority ng charge carriers ay electrons. Ang operasyon ng p-n-p transistor ay pareho sa n-p-n, ang tanging pagkakaiba lang ay ang majority charge carriers ay holes kaysa sa electrons. Tanging kaunting bahagi ng current ang sumisigla dahil sa majority carriers at ang karamihan ng current ay sumisigla dahil sa minority charge carriers sa BJT. Kaya, tinatawag silang minority carrier devices.

Katumbas na Circuit ng BJT

Kinakatawan ng p-n junction ang diode. Dahil ang transistor ay may dalawang p-n junction, ito ay katumbas ng dalawang diodes na konektado back to back. Ito ang tinatawag na two diode analogy ng BJT.

Mga Katangian ng Bipolar Junction Transistors

Ang tatlong bahagi ng BJT ay collector, emitter at base. Bago malaman ang mga katangian ng bipolar junction transistor, kailangan nating malaman ang mga mode ng operasyon para sa uri ng transistors na ito. Ang mga mode ay

• Common Base (CB) mode

• Common Emitter (CE) mode

• Common Collector (CC) mode

Lahat ng tatlong uri ng modes ay ipinalalathala sa ibaba

Ngayon, pagdating sa mga katangian ng BJT, may iba't ibang katangian para sa iba't ibang modes ng operasyon. Ang katangian ay wala kundi ang graphical forms ng relasyon sa pagitan ng iba't ibang current at voltage variables ng transistor. Binibigyan ng katangian ang p-n-p transistors para sa iba't ibang modes at iba't ibang parameters.

Common Base Characteristics

Input Characteristics

Para sa p-n-p transistor, ang input current ay ang emitter current (IE) at ang input voltage ay ang collector base voltage (VCB).

Dahil ang emitter-base junction ay forward biased, kaya ang graph ng IE Vs VEB ay katulad ng forward characteristics ng p-n diode. Ang IE ay tumataas para sa fixed VEB kapag ang VCB ay tumataas.

Output Characteristics

Ang output characteristics ay nagpapakita ng relasyon sa pagitan ng output voltage at output current IC ang output current at collector-base voltage at ang emitter current IE ang input current at gumagana bilang parameters. Ipinalalathala ang figure sa ibaba ang output characteristics para sa p-n-p transistor sa CB mode.

Alam natin na para sa p-n-p transistors ang IE at VEB ay positibo at ang IC, IB, VCB ay negatibo. May tatlong rehiyon sa curve, ang active region, saturation region at ang cut off region. Ang active region ay ang rehiyon kung saan normal na gumagana ang transistor.

Dito, ang emitter junction ay reverse biased. Ngayon, ang saturation region ay ang rehiyon kung saan parehong emitter-collector junctions ay forward biased. At huli, ang cut off region ay ang rehiyon kung saan parehong emitter at collector junctions ay reverse biased.

Common Emitter Characteristics

Input characteristics

IB (Base Current) ang input current, VBE (Base – Emitter Voltage) ang input voltage para sa CE (Common Emitter) mode. Kaya, ang input characteristics para sa CE mode ay ang relasyon sa pagitan ng IB at VBE na may VCE bilang parameter. Ipinalalathala ang characteristics sa ibaba

Ang typical CE input characteristics ay katulad ng forward-biased ng p-n diode. Ngunit, kapag ang V CB ay tumataas, ang base width ay bumababa.

Output Characteristics

Ang output characteristics para sa CE mode ay ang curve o graph sa pagitan ng collector current (IC) at collector-emitter voltage (VCE) kung saan ang base current IB ang parameter. Ipinalalathala ang characteristics sa ibaba sa figure.

Tulad ng output characteristics ng common – base transistor, ang CE mode ay may tatlong rehiyon na tinatawag na (i) Active region, (ii) cut-off regions, (iii) saturation region. Ang active region ay may collector region na reverse biased at ang emitter junction ay forward biased.

Para sa cut-off region, ang emitter junction ay kaunti lamang ang reverse biased at ang collector current ay hindi totally cut-off. At huli, para sa saturation region, parehong collector at emitter junction ay forward biased.