Երկուական միացման տրանզիստոր

BJT-ի սահմանումը

Բիպոլար կազմակերպված տրանզիստորը (նաև հայտնի է BJT կամ BJT տրանզիստոր անունով) երեք կողմով սեմիկոնդուկտորային սարք է, որը կազմված է երկու առաջին և երկրորդ կարգի p-n միացման հետ և կարող է շարժումը մեծացնել կամ փոխարինել: Սա հոսանքի կառավարվող սարք է: BJT-ի երեք կողմերն են՝ հիմքը, հավաքականը և էմիթերը: BJT-ն տրանզիստորների տեսակն է, որը օգտագործում է և էլեկտրոնները, և բացարձակները որպես լիցքավորված կարիերներ:

Մի փոքր երկարությամբ շարժումը, եթե կիրառվում է հիմքին, հասանելի է մեծացված ձևով հավաքականի վրա: Սա է BJT-ի կողմից տրված մեծացումը: Նշենք, որ դրա համար պահանջվում է արտաքին ԴԿ էներգիայի աղբյուր շարժման պրոցեսը կատարելու համար:

Գոյություն ունեն երկու տեսակի բիպոլար կազմակերպված տրանզիստորներ - NPN տրանզիստորներ և PNP տրանզիստորներ: Այս երկու տեսակի բիպոլար կազմակերպված տրանզիստորների դիագրամը տրված է ներքևում:

Վերը նշված պատկերից կարող ենք տեսնել, որ յուրաքանչյուր BJT-ն ունի երեք մաս, որոնք են՝ էմիթերը, հիմքը և հավաքականը: JE և JC նշանակում են համապատասխանաբար էմիթերի և հավաքականի միացումները: Այժմ բավական է մեզ իմանալ, որ էմիթեր-հիմք միացումը դիմացնող է և հավաքական-հիմք միացումը հակադիմացնող է: Հաջորդ թեման կնկարագրի այս տրանզիստորների երկու տեսակը:

NPN Բիպոլար Կազմակերպված Տրանզիստոր

n-p-n բիպոլար տրանզիստորում (կամ npn տրանզիստորում) մի հատ p-տիպի սեմիկոնդուկտոր գտնվում է երկու n-տիպի սեմիկոնդուկտորների միջև: Ներքևում պատկերված է n-p-n տրանզիստորը: Այստեղ IE և IC նշանակում են համապատասխանաբար էմիթերի հոսանքը և հավաքականի հոսանքը, իսկ VEB և VCB նշանակում են համապատասխանաբար էմիթեր-հիմք լարվածությունը և հավաքական-հիմք լարվածությունը: Ըստ սահմանման, եթե էմիթերի, հիմքի և հավաքականի հոսանքները IE, IB և IC հոսում են տրանզիստորի մեջ, հոսանքի նշանը վերցվում է դրական և եթե հոսանքը դուրս է գալիս տրանզիստորից, ապա նշանը վերցվում է բացասական: Մենք կարող ենք ներկայացնել n-p-n տրանզիստորի տարբեր հոսանքները և լարվածությունները աղյուսակով:

PNP Բիպոլար Կազմակերպված Տրանզիստոր

Նմանապես, p-n-p բիպոլար կազմակերպված տրանզիստորում (կամ pnp տրանզիստորում), n-տիպի սեմիկոնդուկտորը գտնվում է երկու p-տիպի սեմիկոնդուկտորների միջև: Ներքևում պատկերված է p-n-p տրանզիստորը:

p-n-p տրանզիստորների համար հոսանքը մտնում է տրանզիստորի մեջ էմիթերի համար: Ցանկացած բիպոլար կազմակերպված տրանզիստորի նման, էմիթեր-հիմք միացումը դիմացնող է, իսկ հավաքական-հիմք միացումը հակադիմացնող է: Մենք կարող ենք ներկայացնել էմիթերի, հիմքի և հավաքականի հոսանքները, ինչպես նաև էմիթեր-հիմք, հավաքական-հիմք և հավաքական-էմիթեր լարվածությունները նաև p-n-p տրանզիստորների համար:

BJT-ի աշխատանքի սկզբունքը

Պատկերը ցույց է տալիս ակտիվ շրջանում բիասավորված n-p-n տրանզիստորը (տե՛ս տրանզիստորի բիասավորում), որտեղ BE միացումը դիմացնող է, իսկ CB միացումը հակադիմացնող է: BE միացման դեպսային շրջանը փոքր է, քան CB միացման դեպսային շրջանը:

BE միացման դիմացնող լարվածությունը նվազեցնում է ազատման պոտենցիալը, թույլ տալիս էլեկտրոնների հոսքը էմիթերից հիմքին: Որպեսզի հիմքը բարակ և թափոն լիցքավորված լինի, այն ունի շատ քիչ բացարձակներ: Էմիթերից մոտ 2% էլեկտրոնները վերամիավորվում են հիմքում գտնվող բացարձակների հետ և դուրս են գալիս հիմքի համար:

Սա հիմքի հոսանքն է, որը հունչում է էլեկտրոնների և բացարձակների վերամիավորման հետ (նշենք, որ սովորական հոսանքի հորիզոնական հոսքը հակառակ է էլեկտրոնների հոսքին): Մնացած շատ մեծ քանակությամբ էլեկտրոնները կարող են անցնել հակադիմացնող հավաքական միացումը հավաքական հոսանքի կազմակերպման համար: Այսպիսով, KCL-ի համաձայն,

Հիմքի հոսանքը շատ փոքր է էմիթերի և հավաքականի հոսանքի համեմատ:

Այստեղ լիցքավորված կարիերների մեծ մասը էլեկտրոններն են: p-n-p տրանզիստորի աշխատանքը նույնն է, ինչ n-p-n-ին, միայն տարբերությունը նրանում, որ լիցքավորված կարիերների մեծ մասը բացարձակներն են էլեկտրոնների փոխարեն: Միայն փոքր մասը հոսանքը հունչում է լիցքավորված կարիերների հետ, իսկ մեծ մասը հոսանքը հունչում է փոքրաքանակ լիցքավորված կարիերների հետ BJT-ում: Այդ պատճառով դրանք անվանում են փոքրաքանակ լիցքավորված կարիերների սարքեր:

BJT-ի համարժեք շղթա

p-n միացումը ներկայացվում է դիոդով: Որպեսզի տրանզիստորը ունենա երկու p-n միացում, այն համարժեք է երկու դիոդների հետ, որոնք կապված են աջառու կողմով: Սա կոչվում է BJT-ի երկու դիոդի անալոգիա:

Բիպոլար Կազմակերպված Տրանզիստորների характеристики

BJT-ի երեք մասն են՝ հավաքականը, էմիթերը և հիմքը: Այս տեսակի տրանզիստորների համար հայտնի լինելուց առաջ պետք է իմանալ նրանց աշխատանքի ռեժիմները: Ռեժիմներն են

• Ընդհանուր հիմք (CB) ռեժիմ

• Ընդհանուր էմիթեր (CE) ռեժիմ

• Ընդհանուր հավաքական (CC) ռեժիմ

Ամեն երեք տեսակի ռեժիմները ցուցադրված են ներքևում

Այժմ գալիս են BJT-ի հատկությունները, որոնք տարբեր են տարբեր աշխատանքի ռեժիմների համար: Հատկությունները այն են, որ դրանք գրաֆիկական ձևով ցուցադրում են տրանզիստորի տարբեր հոսանքների և լարվածությունների փոփոխականների հարաբերությունները: Ներքևում տրված են p-n-p տրանզիստորների հատկությունները տարբեր ռեժիմների և պարամետրերի համար:

Ընդհանուր հիմքի հատկություններ

Մուտքային հատկություններ

p-n-p տրանզիստորի համար մուտքային հոսանքը էմիթերի հոսանքն է (IE), իսկ մուտքային լարվածությունը հավաքական-հիմք լարվածությունն է (VCB):

Քանի որ էմիթեր-հիմք միացումը դիմացնող է, ապա IE և VEB միջև գրաֆիկը նման է p-n դիոդի դիմացնող հատկություններին: IE ավելանում է ֆիքսված VEB-ի դեպքում, երբ VCB ավելանում է:

Ելքային հատկություններ