బిజెట్ స్విచ్ గా

BJT కు స్విచ్ నిర్వచనం

BJT (బైపోలర్ జంక్షన్ ట్రాన్జిస్టర్) అనేది బేస్-ఎమిటర్ విద్యుత్ నియంత్రించడం ద్వారా ఎమిటర్-కాలెక్టర్ రెసిస్టెన్స్‌ను మార్చడం ద్వారా స్విచ్ గా చేరువద్దను నిర్వచించబడుతుంది.

స్విచ్ 'ఓఫ్' స్థానంలో ఉంటే ఒక ఖాళీ సర్కుట్ (అనంత రెసిస్టెన్స్) మరియు 'ఓన్' స్థానంలో ఉంటే ఒక సంక్షిప్త సర్కుట్ (శూన్య రెసిస్టెన్స్) సృష్టిస్తుంది. అదేవిధంగా, బైపోలర్ జంక్షన్ ట్రాన్జిస్టర్‌లో బేస్-ఎమిటర్ విద్యుత్ నియంత్రించడం ద్వారా ఎమిటర్-కాలెక్టర్ రెసిస్టెన్స్‌ను అనంతం లేదా శూన్యంగా చేయవచ్చు.

ట్రాన్జిస్టర్ వైశిష్ట్యాల్లో మూడు ప్రాంతాలు ఉన్నాయి. వాటి ఏవి

• కటోఫ్ ప్రాంతం

• ఐటివ్ ప్రాంతం

• సచ్యురేషన్ ప్రాంతం

ఐటివ్ ప్రాంతంలో, కాలెక్టర్ విద్యుత్ (IC) వ్యాప్తి మీద ఒక వ్యాపక రేంజ్‌లో కాలెక్టర్-ఎమిటర్ వోల్టేజ్ (VCE) కు స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ స్థిర విద్యుత్ ట్రాన్జిస్టర్ ఈ ప్రాంతంలో పనిచేస్తే పెద్ద శక్తి నష్టం జరుగుతుంది. ఒక ఆధారయోగ్య స్విచ్ 'ఓఫ్' అయినప్పుడు విద్యుత్ శూన్యంగా ఉంటుంది, కాబట్టి శక్తి నష్టం లేదు.

అదేవిధంగా, స్విచ్ 'ఓన్' అయినప్పుడు, స్విచ్ యొక్క వోల్టేజ్ శూన్యం అవుతుంది, కాబట్టి మళ్ళీ శక్తి నష్టం లేదు. BJT ను స్విచ్ గా పనిచేయడానికి, ట్రాన్జిస్టర్ అనేది శక్తి నష్టం శూన్యం లేదా చాలా తక్కువ ఉండే విధంగా పనిచేయబడాలి.

ఈ విధంగా చేయడం ట్రాన్జిస్టర్ వైశిష్ట్యాల మార్జినల్ ప్రాంతాల్లో మాత్రమే సాధ్యం. కటోఫ్ ప్రాంతం మరియు సచ్యురేషన్ ప్రాంతం ట్రాన్జిస్టర్ వైశిష్ట్యాలలో రెండు మార్జినల్ ప్రాంతాలు. ఈ విధంగా ఈ విషయం npn ట్రాన్జిస్టర్లకు మరియు pnp ట్రాన్జిస్టర్లకు ప్రయోజ్యం.

చిత్రంలో, బేస్ విద్యుత్ శూన్యం అయినప్పుడు, కాలెక్టర్ విద్యుత్ (IC) వ్యాపక రేంజ్‌లో కాలెక్టర్-ఎమిటర్ వోల్టేజ్ (VCE) కు చాలా చిన్న స్థిర విలువ ఉంటుంది. కాబట్టి బేస్ విద్యుత్ ≤ 0 అయినప్పుడు ట్రాన్జిస్టర్ IC ≈ 0 అయినప్పుడు చాలా చిన్న విద్యుత్ ఉంటుంది, కాబట్టి ట్రాన్జిస్టర్ 'ఓఫ్' అవుతుంది. అదేవిధంగా, ట్రాన్జిస్టర్ స్విచ్ యొక్క శక్తి నష్టం IC × VCE చాలా చిన్న IC కాబట్టి తేలికపువుగా ఉంటుంది.

ట్రాన్జిస్టర్ ఒక ఔట్పుట్ రెసిస్టెన్స్ RC తో సమానంగా కన్నెక్ట్ చేయబడింది. కాబట్టి, ఔట్పుట్ రెసిస్టెన్స్ వద్ద విద్యుత్

ట్రాన్జిస్టర్ IB3 బేస్ విద్యుత్ ద్వారా పనిచేయబడినప్పుడు, కాలెక్టర్ విద్యుత్ IC1 అవుతుంది. IC అనేది IC1 కన్నా తక్కువ ఉంటే, ట్రాన్జిస్టర్ సచ్యురేషన్ ప్రాంతంలో పనిచేస్తుంది. ఈ పరిస్థితిలో, కాలెక్టర్ విద్యుత్ IC1 కన్నా తక్కువ ఉంటే, కాలెక్టర్-ఎమిటర్ వోల్టేజ్ (VCE < VCE1) చాలా చిన్నది అవుతుంది. కాబట్టి, ఈ పరిస్థితిలో, ట్రాన్జిస్టర్ ద్వారా వచ్చే విద్యుత్ లోడ్ విద్యుత్ వంటిది, కానీ ట్రాన్జిస్టర్ యొక్క వోల్టేజ్ (VCE < VCE1) చాలా తక్కువ ఉంటుంది, కాబట్టి ట్రాన్జిస్టర్ యొక్క శక్తి నష్టం తేలికపువుగా ఉంటుంది.

ట్రాన్జిస్టర్ 'ఓన్' స్విచ్ గా పనిచేస్తుంది. కాబట్టి, ట్రాన్జిస్టర్ ను స్విచ్ గా ఉపయోగించడానికి, ట్రాన్జిస్టర్ ని సచ్యురేషన్ ప్రాంతంలో పనిచేయడానికి ప్రయోజనంగా కాలెక్టర్ విద్యుత్ కోసం ప్రయోగించబడే బేస్ విద్యుత్ చాలా ఎక్కువ ఉండాలి. కాబట్టి, మీద చర్చించిన విషయం నుండి, బైపోలర్ జంక్షన్ ట్రాన్జిస్టర్ కుట్టాఫ్ మరియు సచ్యురేషన్ ప్రాంతాల్లో మాత్రమే స్విచ్ గా పనిచేస్తుంది. స్విచింగ్ ప్రయోగంలో, ఐటివ్ ప్రాంతం లేదా ఐటివ్ ప్రాంతం విద్యమానం లేదు. మనం ఇప్పుడే చెప్పాము, ట్రాన్జిస్టర్ స్విచ్ యొక్క శక్తి నష్టం తక్కువ గానే ఉంటుంది, కానీ శూన్యం కాదు. కాబట్టి, ఇది ఆధారయోగ్య స్విచ్ కాదు, కానీ ప్రత్యేక ప్రయోజనాలకు స్వీకరించబడుతుంది.

ట్రాన్జిస్టర్ ను స్విచ్ గా ఎంచుకోవడంలో, దాని రేటింగ్‌ను పరిగణించండి. 'ఓన్' స్థానంలో, ట్రాన్జిస్టర్ మొత్తం లోడ్ విద్యుత్ ని నిర్వహించాలి. ఈ విద్యుత్ ట్రాన్జిస్టర్ యొక్క సురక్షిత కాలెక్టర్-ఎమిటర్ విద్యుత్ క్షమత కన్నా ఎక్కువ ఉంటే, ట్రాన్జిస్టర్ హీట్ అవుతుంది మరియు నశిపోతుంది. 'ఓఫ్' స్థానంలో, ట్రాన్జిస్టర్ లోడ్ యొక్క ఓపెన్ సర్కుట్ వోల్టేజ్‌ను నిరోధించాలి. హీట్ ని నిర్వహించడానికి యోగ్య హీట్ సింక్ అనేది అవసరం. ప్రతి ట్రాన్జిస్టర్ ఓఫ్ మరియు ఓన్ స్థానాల మధ్య స్విచ్ చేయడానికి ఒక సంఖ్యాత్మక సమయం అవసరం.

స్విచింగ్ సమయం చాలా చిన్నది, ప్రయోజనాలు కన్నా చేరువద్దను తక్కువ ఉంటుంది. 'ఓన్' స్విచ్ సమయంలో, విద్యుత్ (IC) పెరిగిపోతుంది మరియు కాలెక్టర్-ఎమిటర్ వోల్టేజ్ (VCE) శూన్యం వైపు తగ్గిపోతుంది. విద్యుత్ మరియు వోల్టేజ్ అత్యంత ఎక్కువగా ఉంటే, శక్తి నష్టం అత్యంత ఎక్కువ ఉంటుంది. ఈ విధంగా, 'ఓన్' నుండి 'ఓఫ్' స్విచ్ చేయడంలో కూడా జరుగుతుంది. మధ్య సమయం చాలా చిన్నది కాబట్టి, శక్తి నష్టం తక్కువ ఉంటుంది. తక్కువ ఆవృత్తిలో, హీట్ ఉత్పత్తి నిర్వహించదగినది, కానీ ఎక్కువ ఆవృత్తిలో, శక్తి నష్టం మరియు హీట్ చాలా ఎక్కువ ఉంటుంది.