Unsa ang NPN Transistor?

Ano ang NPN Transistor?

Pahayag ng NPN Transistor

Ang NPN transistor ay isang malawak na ginagamit na uri ng bipolar junction transistor kung saan ang P-type semiconductor layer ay nasa gitna ng dalawang N-type layers.

Paggawa ng NPN Transistor

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang NPN transistor ay may dalawang junction at tatlong terminal. Ang paggawa ng NPN transistor ay tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang emitter at collector layers ay mas malapad kumpara sa base. Ang emitter ay mahigpit na doped. Kaya ito ay maaaring ilagay ng malaking bilang ng charge carriers sa base.Ang base ay kaunti lang ang doped at napakaliit kumpara sa ibang dalawang rehiyon. Ito ay pumapasa ng malaking bahagi ng lahat ng charge carriers sa collector na inilabas ng emitter.Ang collector ay katamtaman na doped at nakukuha ang mga charge carriers mula sa base layer.

Simbolo ng NPN Transistor

Ang simbolo ng NPN transistor ay tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang arrowhead ay nagpapakita ng konbensyal na direksyon ng Collector current (IC), Base current (IB) at Emitter current (IE).

Prinsipyong Paggana

Ang base-emitter junction ay nasa forward bias condition dahil sa supply voltage VEE, samantalang ang collector-base junction ay nasa reverse biased dahil sa supply voltage VCC.

Sa forward bias condition, ang negative terminal ng supply source (VEE) ay konektado sa N-type semiconductor (Emitter). Kapareho rin, sa reverse bias condition, ang positive terminal ng supply source (VCC) ay konektado sa N-type semiconductor (Collector).

Ang depletion region ng emitter-base region ay mas maigsi kumpara sa depletion region ng collector-base junction (Tandaan na ang depletion region ay isang rehiyon kung saan walang mobile charge carriers at ito ay gumagana bilang isang barrier na sumusunod sa pagtakbo ng current).

Sa N-type emitter, ang majority charge carrier ay electrons. Kaya, ang mga electrons ay magsisimulang tumakbo mula sa N-type emitter patungo sa P-type base. At dahil sa electrons, ang current ay magsisimulang tumakbo sa emitter-base junction. Ang current na ito ay kilala bilang emitter current IE.

Ang mga electrons ay lumilipat sa base, isang maigsi, kaunti lamang ang doped P-type semiconductor na may limitadong holes para sa recombination. Kaya, ang karamihan sa mga electrons ay lalampas sa base, at ang kaunti lang ang magrecombine.

Dahil sa recombination, ang current ay magsisimulang tumakbo sa circuit at ang current na ito ay kilala bilang base current IB. Ang base current ay napakaliit kumpara sa emitter current. Karaniwan, ito ay 2-5% ng kabuuang emitter current.

Karamihan sa mga electrons ay lalampas sa depletion region ng collector-base junction at lalampas sa collector region. Ang current na tumatakbo sa pamamagitan ng natitirang electrons ay kilala bilang collector current IC. Ang collector current ay malaki kumpara sa base current.

Circuit ng NPN Transistor

Ang circuit ng NPN transistor ay tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang diagram ay nagpapakita kung paano konektado ang mga voltage sources: ang collector ay konektado sa positive terminal ng VCC sa pamamagitan ng load resistance RL, na naglimita ng maximum current flow.

Ang base terminal ay konektado sa positive terminal ng base supply voltage VB na may base resistance RB. Ang base resistance ay ginagamit upang limitahan ang maximum base current.

Kapag naka-ON, ang transistor ay pinapayagan ang malaking collector current na tumakbo, na idinidrive ng mas maliit na base current na pumapasok sa base terminal.

Ayon sa KCL, ang emitter current ay ang dagdag ng base current at collector current.

Mode ng Paggana ng Transistor

Ang transistor ay nag-ooperate sa iba't ibang modes o regions depende sa biasing ng mga junction. Ito ay may tatlong modes ng paggana.

• Cut-off mode

• Saturation mode

• Active mode

• Cut-off Mode

Sa cut-off mode, parehong junctions ay nasa reverse bias. Sa mode na ito, ang transistor ay gumagana bilang open circuit. At hindi ito papayagan ang current na tumakbo sa device.

Saturation Mode

Sa saturation mode ng transistor, parehong junctions ay konektado sa forward bias. Ang transistor ay gumagana bilang close circuit at ang current ay tumatakbong mula collector hanggang emitter kapag mataas ang base-emitter voltage.

Active Mode

Sa mode na ito ng transistor, ang base-emitter junction ay nasa forward bias at ang collector-base junction ay nasa reverse biased. Sa mode na ito, ang transistor ay gumagana bilang current amplifier.

Ang current ay tumatakbong mula emitter hanggang collector at ang halaga ng current ay proporsyonal sa base current.

NPN Transistor Switch

Ang transistor ay gumagana bilang switched ON sa saturation mode at switched OFF sa cut-off mode.

Kapag parehong junctions ay konektado sa forward bias condition at sapat na voltage ay ibinigay sa input voltage. Sa kondisyong ito, ang collector-emitter voltage ay malapit sa zero at ang transistor ay gumagana bilang short circuit.

Sa kondisyong ito, ang current ay magsisimulang tumakbo mula collector hanggang emitter. Ang halaga ng current na tumatakbo sa circuit na ito ay,

Kapag parehong junctions ay konektado sa reverse bias, ang transistor ay gumagana bilang open circuit o OFF switch. Sa kondisyong ito, ang input voltage o ang base voltage ay zero.

Kaya, ang buong Vcc voltage ay lumilitaw sa collector. Ngunit, dahil sa reverse bias ng collector-emitter region, ang current ay hindi maaaring tumakbo sa device. Kaya, ito ay gumagana bilang OFF switch.

Ang circuit diagram ng transistor sa cut-off region ay tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Pinout ng NPN Transistor

Ang transistor ay may tatlong leads; collector (C), Emitter (E), at Base (B). Sa karamihan ng mga configuration, ang gitnang lead ay para sa Base.

Upang matukoy ang emitter at collector pin, may dot sa surface ng SMD transistor. Ang pin na nasa eksaktong ilalim ng dot na ito ay collector at ang natitirang pin ay emitter pin.

Kung wala ang dot, lahat ng pins ay ilalagay sa hindi pantay na espasyo. Dito, ang gitnang pin ay base. Ang pinakamalapit na pin sa gitnang pin ay emitter at ang natitirang pin ay collector pin.