Ano ang NPN Transistor?

Ano ang NPN Transistor?

Pangungusap ng NPN Transistor

Ang NPN transistor ay isang malawak na ginagamit na uri ng bipolar junction transistor, kung saan ang isang layer ng P-type semiconductor 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 mabigat na doped. Dahil dito, ito ay maaaring mag-inject ng malaking bilang ng charge carriers sa base.Ang base ay kaunti lamang ang doped at mas maikli kumpara sa ibang dalawang rehiyon. Ito ay lumalampas sa karamihan ng charge carriers sa collector na inilabas ng emitter.Ang collector ay katamtaman na doped at kumukuha ng 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 konbensyonal 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 reverse biased ng supply voltage VCC.

Sa forward bias condition, ang negative terminal ng supply source (VEE) ay konektado sa N-type semiconductor (Emitter). Pareho 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 maliit 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 sumasalungat sa paglalakad ng current).

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

Ang mga electrons ay lumilipat sa base, isang maliit at kaunti lamang ang doped na P-type semiconductor na may limitadong holes para sa recombination. Dahil dito, ang karamihan ng electrons ay lumilipat pa rin, at ang ilang lang ang narecombine.

Dahil sa recombination, ang current ay lalakad 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 ng mga electrons ay lumilipat sa depletion region ng collector-base junction at lumilipat sa collector region. Ang current na lumilipat 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 sa 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-switch ON, ang transistor ay pinapayagan ang malaking collector current na lumipat, 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 junctions. Ito ay may tatlong modes ng operasyon.

• Cut-off mode

• Saturation mode

• Active mode

• Cut-off Mode

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

Saturation Mode

Sa saturation mode ng transistor, parehong junctions ay konektado sa forward bias. Ang transistor ay gumagana bilang isang close circuit at ang current ay lumilipat mula collector patungo sa 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 isang current amplifier.

Ang current ay lumilipat sa pagitan ng emitter at 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 ang ibinigay sa input voltage. Sa kondisyong ito, ang collector-emitter voltage ay malapit sa zero at ang transistor ay gumagana bilang isang short circuit.

Sa kondisyong ito, ang current ay nagsisimulang lumipat sa pagitan ng collector at emitter. Ang halaga ng current na lumilipat sa circuit na ito ay,

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

Dahil dito, ang buong Vcc voltage ay lumilitaw sa collector. Ngunit, dahil sa reverse bias ng collector-emitter region, ang current ay hindi maaaring lumipat sa device. Kaya, ito ay gumagana bilang isang 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 ang collector at ang natitirang pin ay ang 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 ang collector pin.