Transistördeki Akım Bileşenleri

Transistor Akım Bileşenleri Tanımı

Bir transistördeki akım bileşenleri, emiter akımı (IE), baz akımı ve toplayıcı akımı içerir.

NPN transistörlerinde akım elektronlar nedeniyle akar, PNP transistörlerinde ise delikler nedeniyle akar, bu da karşıt akım yönlerine yol açar. Şimdi ortak baz yapılandırmasıyla bir PNP transistördeki akım bileşenlerini inceleyelim. Emitter-baz bağlantısı (JE) ileriye doğru zorlanırken, toplayıcı-baz bağlantısı (JC) geriye doğru zorlanır. Şekil, tüm ilgili akım bileşenlerini göstermektedir.

Biliyoruz ki, akım emiterden transistöre ulaşır ve bu akıma emiter akımı (IE) denir. Bu akım iki parçadan oluşur – Delik akımı (IhE) ve Elektron akımı (IeE). IeE, bazdan emitere geçen elektronlardan, IhE ise emitenden baza geçen deliklerden kaynaklanır.

Endüstriyel transistörlerde, emiter baz'a göre daha yoğun doygunlukta olduğu için, elektron akımı delik akımı ile kıyaslandığında ihmal edilebilir seviyede olur. Bu nedenle, tüm emiter akımı, emitenden baza geçen deliklerden kaynaklanır.

JE (emiter bağlantısı) üzerinden geçen deliklerin bazıları, bazda (N-tipi) bulunan elektronlarla birleşir. Böylece, JE'yi geçen her delik JC'ye ulaşmaz. Kalan delikler toplayıcı bağlantısına ulaşarak, toplayıcı delik akımı bileşeni (IhC) oluşturur. Bazda toplu yeniden birleşme olacak ve bazdan çıkan akım olacaktır.

JE üzerinden gelen deliklerle birleşen bazdaki elektronlar, gelen yeni elektronlar tarafından doldurulur. Toplayıcı bağlantısına (JC) ulaşan delikler, toplayıcı bölgesine geçer.

Emiter devresi açık devre olduğunda, IE = 0 ve IhC = 0 olur. Bu durumda, baz ve toplayıcı, geriye doğru zorlanmış diyot olarak çalışır. Burada, toplayıcı akımı IC, ters doygun akımı (ICO veya ICBO) ile aynı olacaktır.

ICO aslında PN jönksiyon diyotu üzerinden geçen küçük bir ters akımdır. Bu, termal olarak üretilen az sayıdaki taşıyıcıların, bariyer potansiyeli tarafından itilmesinden kaynaklanır. Bu ters akım, bağlantı geriye doğru zorlandıkça artar ve toplayıcı akımı ile aynı yönde olur. Bu akım, orta düzey geriye doğru zorlama voltajında doygun değerine (I0) ulaşır.

Emiter bağlantısı ileriye doğru zorlandığında (aktif çalışma bölgesinde), toplayıcı akımı olacaktır.

α, büyük sinyal akım kazancıdır ve emiter akımının bir parçasını, IhC'yi içeren bir fraksiyondur.

PNP transistöründe, ters doygun akım (ICBO), bazdan toplayıcı bölgesine geçen deliklerden kaynaklanan akımı (IhCO) ve toplayıcı bağlantısından zıt yönde geçen elektronlardan kaynaklanan akımı (IeCO) içerir.

Transistöre giren toplam akım, transistörden çıkan toplam akıma eşit olacaktır (Kirchhoff'un akım yasası uyarınca).

Akım Bileşenleri İle İlgili Parametreler

DC Akım Kazancı (αdc): Bu, ortak baz transistörünün DC akım kazancı olarak adlandırılabilir. Her zaman pozitif olacak ve birlikten küçük olacaktır.

Küçük Sinyal Akım Kazancı (αac): Toplayıcı-baz voltajı sabit (VCB) iken. Her zaman pozitif olacak ve birlikten küçük olacaktır.