BJT zenbakizuna
BJT as a Switch Definition
BJT (bipolar junction transistor) definitzen da gailu bat, eta hau aktzitzailea bezala funtzionatzen du base-emisoraren korrontea kontrolatuz emitor-kolektorearen erresistentzia aldatzeko.
Aktzitzaileak zirkuito irekia sortzen du ('OFF' egoeran, erresistentzia infinitua) eta zirkuito itxia ('ON' egoeran, erresistentzia zeroa). Modu berean, bipolar junction transistor batean, base-emitorren korrontea kontrolatzeak emitor-kolektorearen erresistentziak infiniturantz edo zerorantz hurbiltzen ditu.
Transistor baten ezaugarrietan hiru eremuk dira. Hauek dira:
Eremu Itxiak
Eremu Aktiboak
Eremu Saturatuak
Eremu aktiboan, kolektoraren korrontea (IC) konstantea mantentzen da kolektor-emitorreko tenperatura (VCE) maila oso luze baten gainean. Korronte konstante honek indar handi bat galduko luke transistora hau eremuan funtzionatzen badu. Aktzitzaile idealak ez du inolako indarrerik galdu 'OFF' egoeran, korrontea zero denean.
Modu berean, aktzitzailea 'ON' dagoenean, aktzitzailearen tensioa zero da, beraz, orduan ere ez da inolako indarrerik galdu. BJT bat aktzitzaile bezala erabili nahi denean, beharrezkoa da hau modu honetan funtzionatzeko, ON eta OFF egoeretan gertatzen den indar galera gutxi edo zero izan behar du.
Hau bakarrik posible da transistora karakteristiketako margoko eremuan funtzionatzen baldin badu. Eremu itxiak eta eremu saturatuak dira bi margoko eremuak transistoren ezaugarrietan. Kontuan hartu hau npn eta pnp transistorretara aplikatzen dela.
Irudian, oinarriko korrontea zero denean, kolektoraren korrontea (IC) balio konstante txiki bat du kolektor-emitorreko tenperatura (VCE) maila oso luze baten gainean. Beraz, transistora oinarriko korrontea ≤ 0 duten egoeretan funtzionatzen denean, kolektoraren korrontea (IC ≈ 0) oso txikia da, horrela transistora 'OFF' egoeran dagoela esaten da, baina gainera, transistor aktzitzailearen indar galera, hau da, IC × VCE, oso txikia da IC oso txikia delako.
Transistora seriean konektatuta dago irteera erresistentziarekin (RC). Beraz, irteera erresistentziaren korrontea da
Transistora oinarriko korronte I B3-rekin funtzionatzen bada, non kolektoraren korrontea IC1 baita. IC IC1 baino txikiagoa bada, orduan transistora eremu saturatuaren barne dago. Hemen, kolektoraren korronte txikiagotarako, kolektor-emitorreko tenperia (VCE < VCE1) oso txikia izango da. Beraz, kasu honetan, transistoraren korrontea karga korronteari buruzkoa da, baina transistoraren tensioa (VCE < VCE1) oso txikia denez, transistoraren indar galera oso txikia da.
Transistora aktzitzaile 'ON' bezala funtzionatzen du. Beraz, transistora aktzitzaile bezala erabili nahi denean, beharrezkoa da aplikatutako oinarriko korrontea oso handia izan kollektoraren korrentea lortzeko, transistora eremu saturatuaren barne mantendu dadin. Horrela, goiko azalpenetik ondorioztun dezakegu bipolar junction transistorra bakarrik aktzitzaile bezala funtzionatzen dela eremu itxi eta eremu saturatuaren barne dagoenean. Aktzitzaile aplikazioetan, eremu aktiboak edo eremu aktiboen karakteristikak saihesten dira. Aurrean esan bezala, transistor aktzitzailearen indar galera oso txikia da, baina zero ez. Beraz, ez da aktzitzaile ideala, baina aplikazio zehatz batzuetarako onartzen da.
Transistor bat aktzitzaile bezala aukeratzean, bere kalifikazioak kontuan hartu behar dira. 'ON' egoeran, transistorak kargaren korrontea guztiak jaso behar ditu. Korrontea kolektor-emitorreko korrontea seguruena gainditzen badu, transistora sofokez eta hondatzen daiteke. 'OFF' egoeran, transistorak kargaren zirkuito irekiaren tenperia ukitu behar du hondamenduak saihesteko. Indar termikoak kudeatzeko, kalor-txapaduna egokia da beharrezkoa. Transistor bakoitzak denbora finitu bat behar du 'OFF' eta 'ON' egoeren artean aldatzeko.
Bihurtzeko denbora oso laburra da, adibidez, mikrosegundo gutxi baten gainean, baina zero ez. 'ON' egoerara aldatzean, korrontea (IC) handitzen doa eta kolektor-emitorreko tenperia (VCE) zero raintzen doa. Une batean korrontea eta tenperia gehieneko balioan dauden unean, indar galera pikea gertatzen da. Hau gertatzen da 'ON' eta 'OFF' artean bihurtzean ere. Indar galera gehieneko unekoak bihurtzeko prozesuan gertatzen dira, baina energia deseginduaren kopurua laburrak direlako denborak moderatua da. Maiztasun baxuenetan, kalor generatzea kudeagarria da, baina maiztasun altuenetan, indar galera eta kalor handiak gertatzen dira.
Kalor generatzeak ez du gertatzen soilik transientearen egoeran, baizik eta transistorraren egoera osokoan 'ON' edo 'OFF' denean ere, baina egoera osokoan gertatzen den kalor kopurua oso txikia eta desberdina da.
