NPN ट्रान्जिस्टर क्या है?

NPN ट्रान्जिस्टर क्या है?

NPN ट्रान्जिस्टर परिभाषा

NPN ट्रान्जिस्टर एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला बिपोलर जंक्शन ट्रान्जिस्टर का प्रकार है, जिसमें दो N-टाइप अर्धचालक परतों के बीच एक P-टाइप अर्धचालक परत होती है।

NPN ट्रान्जिस्टर का निर्माण

जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, NPN ट्रान्जिस्टर में दो जंक्शन और तीन टर्मिनल होते हैं। NPN ट्रान्जिस्टर का निर्माण नीचे दिखाया गया है।

इमिटर और कलेक्टर परत आधार की तुलना में विस्तृत होती हैं। इमिटर भारी रूप से डोपित होता है। इसलिए, यह आधार में एक बड़ी संख्या में चार्ज के वाहकों को इंजेक्ट कर सकता है।आधार दूसरे दो क्षेत्रों की तुलना में थोड़ा डोपित और बहुत पतला होता है। यह इमिटर द्वारा उत्सर्जित अधिकांश चार्ज के वाहकों को कलेक्टर तक पारित करता है।कलेक्टर आधार परत से चार्ज के वाहकों को संग्रहित करता है।

NPN ट्रान्जिस्टर प्रतीक

NPN ट्रान्जिस्टर का प्रतीक नीचे दिखाया गया है। तीर चिह्न कलेक्टर धारा (IC), आधार धारा (IB) और इमिटर धारा (IE) की पारंपरिक दिशा दर्शाता है।

कार्य सिद्धांत

आधार-इमिटर जंक्शन VEE आपूर्ति वोल्टेज द्वारा फॉरवर्ड बायस स्थिति में होता है, जबकि कलेक्टर-आधार जंक्शन VCC आपूर्ति वोल्टेज द्वारा रिवर्स बायस स्थिति में होता है।

फॉरवर्ड बायस स्थिति में, आपूर्ति स्रोत (VEE) का नकारात्मक टर्मिनल N-टाइप अर्धचालक (इमिटर) से जुड़ा होता है। इसी तरह, रिवर्स बायस स्थिति में, आपूर्ति स्रोत (VCC) का सकारात्मक टर्मिनल N-टाइप अर्धचालक (कलेक्टर) से जुड़ा होता है।

इमिटर-आधार क्षेत्र का डीप्लेशन क्षेत्र कलेक्टर-आधार जंक्शन के डीप्लेशन क्षेत्र की तुलना में पतला होता है (ध्यान दें कि डीप्लेशन क्षेत्र एक ऐसा क्षेत्र है जहाँ कोई गतिशील चार्ज के वाहक नहीं होते हैं और यह विद्युत धारा के प्रवाह को विरोध करने वाला एक बाधा की तरह व्यवहार करता है)।

N-टाइप इमिटर में बहुल चार्ज के वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसलिए, इलेक्ट्रॉन N-टाइप इमिटर से P-टाइप आधार तक प्रवाहित होना शुरू होता है। और इलेक्ट्रॉनों के कारण, इमिटर-आधार जंक्शन में धारा प्रवाहित होना शुरू होती है। इस धारा को इमिटर धारा IE कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉन आधार में चले जाते हैं, जो एक पतला, थोड़ा डोपित P-टाइप अर्धचालक होता है, जिसमें रीकंबीनेशन के लिए सीमित होल्स होते हैं। इसलिए, अधिकांश इलेक्ट्रॉन आधार को छोड़ देते हैं, केवल कुछ ही रीकंबीन होते हैं।

रीकंबीनेशन के कारण, धारा परिपथ में प्रवाहित होती है और इस धारा को आधार धारा IB कहा जाता है। आधार धारा इमिटर धारा की तुलना में बहुत छोटी होती है। आमतौर पर, यह कुल इमिटर धारा का 2-5% होता है।

अधिकांश इलेक्ट्रॉन कलेक्टर-आधार जंक्शन के डीप्लेशन क्षेत्र को पार करते हैं और कलेक्टर क्षेत्र से गुजरते हैं। शेष इलेक्ट्रॉनों द्वारा प्रवाहित होने वाली धारा को कलेक्टर धारा IC कहा जाता है। कलेक्टर धारा आधार धारा की तुलना में बड़ी होती है।

NPN ट्रान्जिस्टर परिपथ

NPN ट्रान्जिस्टर का परिपथ नीचे दिखाया गया है।

डायग्राम दिखाता है कि वोल्टेज स्रोत कैसे जुड़े हैं: कलेक्टर VCC के सकारात्मक टर्मिनल से एक लोड प्रतिरोध RL के माध्यम से जुड़ा होता है, जो अधिकतम धारा प्रवाह की सीमा निर्धारित करता है।

आधार टर्मिनल VB आधार आपूर्ति वोल्टेज के सकारात्मक टर्मिनल से आधार प्रतिरोध RB के माध्यम से जुड़ा होता है। आधार प्रतिरोध का उपयोग अधिकतम आधार धारा की सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

जब ट्रान्जिस्टर ON होता है, तो यह एक छोटी आधार धारा के प्रवेश के द्वारा एक बड़ी कलेक्टर धारा को प्रवाहित करने की अनुमति देता है।

KCL के अनुसार, इमिटर धारा आधार धारा और कलेक्टर धारा का योग होती है।

ट्रान्जिस्टर का कार्यान्वयन मोड

ट्रान्जिस्टर जंक्शनों के बायसिंग पर निर्भर करके विभिन्न मोड या क्षेत्रों पर कार्य करता है। इसके तीन कार्यान्वयन मोड होते हैं।

• कट-ऑफ मोड

• सैचुरेशन मोड

• एक्टिव मोड

• कट-ऑफ मोड

कट-ऑफ मोड में, दोनों जंक्शन रिवर्स बायस में होते हैं। इस मोड में, ट्रान्जिस्टर एक ओपन सर्किट की तरह व्यवहार करता है। और यह उपकरण के माध्यम से धारा प्रवाहित होने की अनुमति नहीं देता।

सैचुरेशन मोड

ट्रान्जिस्टर के सैचुरेशन मोड में, दोनों जंक्शन फॉरवर्ड बायस में जुड़े होते हैं। ट्रान्जिस्टर एक बंद सर्किट की तरह व्यवहार करता है और जब आधार-इमिटर वोल्टेज उच्च होती है, तो धारा कलेक्टर से इमिटर तक प्रवाहित होती है।