Двуполярный транзистор

BJT ta'rif

Bipolyar joylashuv transistori (yoki BJT yoki BJT transistori) ikki p-n joylashuvdan iborat uch portli poluprovodnik qurilmasi bo'lib, signallarni kuchaytirish yoki kattalashtrishga qodir. Bu oqimni boshqaradigan qurilmadir. BJTning uch porti asos, toplaychi va ishlab chiqaruvchi hisoblanadi. BJT elektronlar va o'rashlarni zaryad avtotransporti sifatida foydalanadigan transistordir.

Asos portiga kichik amplitudali signal berilsa, bu signal transistorning toplaychi portida kuchaytirilgan shaklda mavjud bo'ladi. Bu BJT tomonidan taqdim etilgan kuchaytirish. Eslatma: Kuchaytirish jarayonini amalga oshirish uchun tashqi DC energiya manbasi talab qilinadi.

Ikki turdagi bipolyar joylashuv transistorlari mavjud – NPN transistori va PNP transistori. Quyidagi diagramma ushbu ikki turdagi bipolyar joylashuv transistorlarini ko'rsatadi.

Yuqorida berilgan rasm orqali, har bir BJTning ishlab chiqaruvchi, asos va toplaychi deb atalgan uch qismi borligini ko'rib tushunishimiz mumkin. JE va JC mos ravishda ishlab chiqaruvchi va toplaychi joylashuvi hisoblanadi. Endi biz aniq bilishimiz kerakki, ishlab chiqaruvchi-asos joylashuvi old tomonga qaratilgan, toplaychi-asos joylashuvi esa orqa tomonga qaratilgan. Keyingi mavzu ushbu transistorlarining ikkita turini tavsiflaydi.

NPN Bipolyar Joylashuv Transistori

N-P-N bipolyar transistorda (yoki npn transistorda) bir p-tipidagi poluprovodnik iki n-tipidagi poluprovodnik orasida joylashgan. Quyidagi diagramma n-p-n transistorni ko'rsatadi. I E, IC mos ravishda ishlab chiqaruvchi oqimi va toplaychi oqimi, VEB va VCB esa ishlab chiqaruvchi-asos oqimi va toplaychi-asos oqimi. Konvensiyaga qaraganda, agar ishlab chiqaruvchi, asos va toplaychi oqimlari IE, IB va IC transistorga kirsa, oqim belgisi musbat qabul qilinadi va agar oqim transistordan chiqib ketasa, oqim belgisi salbiy qabul qilinadi. Biz n-p-n transistordagi turli oqimlarni va voltajlarni jadvalga yozishimiz mumkin.

PNP Bipolyar Joylashuv Transistori

O'xshash holda, p-n-p bipolyar joylashuv transistorda (yoki pnp transistorda) n-tipidagi poluprovodnik iki p-tipidagi poluprovodnik orasida joylashgan. Quyidagi diagramma p-n-p transistorni ko'rsatadi.

P-n-p transistorda oqim ishlab chiqaruvchi terminal orqali transistorga kiradi. Har qanday bipolyar joylashuv transistordagi kabi, ishlab chiqaruvchi-asos joylashuvi old tomonga qaratilgan, toplaychi-asos joylashuvi esa orqa tomonga qaratilgan. Biz p-n-p transistordagi ishlab chiqaruvchi, asos va toplaychi oqimlari, hamda ishlab chiqaruvchi-asos, toplaychi-asos va toplaychi-ishlab chiqaruvchi voltajlarni jadvalga yozishimiz mumkin.

BJTning ishlash printsipi

Rasm n-p-n transistorni faol sohada (transistorning biaslangan holatini ko'ring) biaslangan holatini ko'rsatadi, BE joylashuvi old tomonga qaratilgan, CB joylashuvi esa orqa tomonga qaratilgan. BE joylashuvidagi tortishish sohasi CB joylashuvidagi tortishish sohasiga nisbatan kichik.

BE joylashuvidagi old tomonga qaratilish emittordan asosga qadar elektronlar oqishiga imkon beradi. Asos juda ozroq o'rashlarga ega, shuning uchun uning ichidagi elektronlar asos terminal orqali chiqib ketadi.

Bu asos oqimini tashkil etadi, bu elektronlar va o'rashlar orasidagi reaksiya tufayli oqish (Eslatma: aniq oqimning yo'nalishi elektronlar oqishiga qarama-qarshi). Qolgan katta sonli elektronlar orqa tomonga qaratilgan toplaychi joylashuvidan o'tadi va toplaychi oqimini tashkil etadi. Shunday qilib, Kirhhof katta qonuni bo'yicha,

Asos oqimi emittor va toplaychi oqimiga nisbatan juda kichik.

Bu yerda, asosiy zaryad avtotransportlari elektronlardan iborat. P-n-p transistorni ishlashi n-p-n bilan bir xil, farqi faqat asosiy zaryad avtotransportlari elektronlar o'rniga o'rashlardan iborat. Faqat qisman oqim asosiy zaryad avtotransportlari orqali oqadi, BJT-da eng katta qismi oqim kamroq zaryad avtotransportlari orqali oqadi. Shuning uchun ular kamroq zaryad avtotransportlari qurilmalari deb ataladi.

BJTning ekvivalent skemasi

P-n joylashuvi diod bilan ifodalangan. Transistor iki p-n joylashuvdan iborat, shuning uchun u ekvivalent ravishda orqa tomonga qaratilgan ikkita diodga teng. Bu BJT uchun ikki diod analogiyasi deyiladi.

Bipolyar Joylashuv Transistorlari Xususiyatlari

BJTning uch qismi - toplaychi, ishlab chiqaruvchi va asos. Ushbu turdagi transistordagi ishlash rejimlarini bilishdan oldin, biz BJT xususiyatlarini bilishimiz kerak. Rejimlar quyidagilardir:

• Umumiy asos (CB) rejimi

• Umumiy emittor (CE) rejimi

• Umumiy toplaychi (CC) rejimi

Barcha uch turdagi rejimlar quyidagilardir

Endi BJT xususiyatlari haqida gapirishimiz kerak. Aralash rejimlar uchun turli xususiyatlari mavjud. Xususiyatlar transistorning turli oqim va voltaj o'zgaruvchilari orasidagi grafik munosabatlarini ifodalaydi. P-n-p transistordagi xususiyatlar aralash rejimlar va parametrlar uchun berilgan.

Umumiy asos xususiyatlari

Kirish xususiyatlari

P-n-p transistorda, kirish oqimi ishlab chiqaruvchi oqimi (IE) va kirish voltaji toplaychi-asos voltajidir (VCB).

Ishlab chiqaruvchi-asos joylashuvi old tomonga qaratilgan, shuning uchun IE va VEB grafiki p-n diodning old tomonga qaratilgan xususiyatlariga o'xshaydi. VCB o'sishda, VEB sabit qoldirilganda IE o'sadi.

Chiqish xususiyatlari

Chiqish xususiyatlari chiqish voltaj va chiqish oqim orasidagi munosabatni ko'rsatadi. IC chiqish oqimi, toplaychi-asos voltaj va ishlab chiqaruvchi oqimi IE kirish oqimi bo'lib, parametrlar sifatida ishlaydi. Quyidagi rasm p-n-p transistordagi CB rejimida chiqish xususiyatlarini ko'rsatadi.

Biz bilamizki, p-n-p transistorda I E va VEB musbat, IC, IB, VCB esa salbiy. Grafikda uch soha mavjud: faol soha, satish sohasi va kesish sohasi. Faol soha transistorning normal ishlash sohasidir.

Bu yerda, ishlab chiqaruvchi joylashuvi orqa tomonga qaratilgan. Satish sohasi ikkala ishlab chiqaruvchi-toplaychi joylashuvlari old tomonga qaratilgan sohadir. Va nihoyat, kesish sohasi ikkala ishlab chiqaruvchi va toplaychi joylashuvlari orqa tomonga qaratilgan sohadir.

Umumiy emittor xususiyatlari

Kirish xususiyatlari

IB (asos oqimi) kirish oqimi, VBE (asos-emittor voltaj) CE (umumiy emittor) rejimida kirish voltajidir. Demak, CE rejimida kirish xususiyatlari IB va VBE orasidagi munosabat bo'lib, VCE parametr sifatida ishlaydi. Xususiyatlarning grafigi quyidagicha berilgan:

Typik CE kirish xususiyatlari p-n diodning old tomonga qaratilgan xususiyatlariga o'xshaydi. Ammo VCB o'sishda asosning eni kamayadi.

Chiqish xususiyatlari

CE rejimida chiqish xususiyatlari toplaychi oqimi (IC) va toplaychi-emittor voltaj (VCE) orasidagi munosabatni ifodalaydi, asos oqimi IB parametr sifatida ishlaydi. Xususiyatlarning grafigi quyidagicha berilgan:

Umumiy asos transistordagi chiqish xususiyatlari kabi, CE rejimida ham uch soha mavjud: (i) faol soha, (ii) kesish sohalar, (iii) satish sohasi. Faol sohada toplaychi joylashuvi orqa tomonga qaratilgan, ishlab chiqaruvchi joylashuvi esa old tomonga qaratilgan.

Kesish sohada, ishlab chiqaruvchi joylashuvi qisqacha orqa tomonga qaratiladi va toplaychi oqimi butunlay kesilmasdan qoladi. Va nihoyat, satish sohada ikkala toplaychi va ishlab chiqaruvchi joylashuvlari old tomonga qaratilgan.