Nini ni NPN Transistor?

Ni NPN Transistor ni nini?

Maana ya NPN Transistor

NPN transistor ni aina kamili ya transistor wa bipolar junction ambayo inatumika sana, ambapo kiwango cha semiconductor la P linakusanyikwa na mstari wa N.

Ujengaji wa NPN Transistor

Kama ilivyotajwa huko juu, NPN transistor una viungo vya mbili na matumizi matatu. Ujengaji wa NPN transistor unavyoonyeshwa kwenye picha chini.

Mistari ya emitter na collector yana ukubwa zaidi kuliko base. Emitter una doping mkubwa. Kwa hivyo, anaweza kuinjiza wingi wa wakilisho wa umbo kwa base.Base una doping mdogo na ukiwa ndogo kuliko eneo lengine. Anapitisha wingi wa wakilisho wa umbo kwa collector ambao anatoka kutoka emitter.Collector una doping wa wastani na anapata wakilisho wa umbo kutoka kwenye kitu cha base.

Alama ya NPN Transistor

Alama ya NPN transistor inavyoonyeshwa kwenye picha chini. Mshale unaonyesha mwenendo wa mwisho wa current ya Collector (IC), Base (IB) na Emitter (IE).

Sera ya Kazi

Junction ya base-emitter ina bias ya mbele kutokana na voltage ya VEE, wakati junction ya collector-base ina bias ya nyuma kutokana na voltage ya VCC.

Katika bias ya mbele, terminali ya hasi ya chanzo cha voltage (VEE) inahusiana na semiconductor wa N-type (Emitter). Kwa njia hiyo, katika bias ya nyuma, terminali ya chanya ya chanzo cha voltage (VCC) inahusiana na semiconductor wa N-type (Collector).

Eneo la depletion la emitter-base linapatikana chache kuliko eneo la depletion la collector-base (Onyesha kwamba eneo la depletion ni sehemu ambako hakuna wakilisho wa umbo wenye ubunifu na linajaribu kuwa bari ambayo huwatisha mzunguko wa current).

Katika emitter wa N-type, wakilisho wa umbo mkubwa ni electrons. Kwa hivyo, electrons zianza kukua kutoka emitter wa N-type hadi base wa P-type. Na kutokana na electrons, current itananza kukua katika junction ya emitter-base. Hii current inatafsiriwa kama current ya emitter IE.

Electrons zinamvuka kwenye base, eneo la P-type semiconductor lenye doping mdogo na holes machache tu kwa recombination. Kwa hivyo, electrons wingi zinamvuka base, na chache tu zinarecombine.

Kutokana na recombination, current itananza kukua kwenye circuit na hii current inatafsiriwa kama current ya base IB. Current ya base ni chache sana kuliko current ya emitter. Mara nyingi, ni 2-5% ya jumla ya current ya emitter.

Wingi wa electrons zinamvuka kwenye eneo la depletion la collector-base junction na zinamvuka kwenye eneo la collector. Current inayokua kutokana na electrons wingi inatafsiriwa kama current ya collector IC. Current ya collector ni wingi kuliko current ya base.

Circuit ya NPN Transistor

Circuit ya NPN transistor inavyoonyeshwa kwenye picha chini.

Diagram unavyonyesha jinsi voltage sources zinahusiana: collector unahusiana na terminali ya chanya ya VCC kupitia resistance ya load RL, ambayo hutokomeza maximum current flow.

Terminali ya base inahusiana na terminali ya chanya ya base supply voltage VB na resistance ya base RB. Resistance ya base inatumika kutoa maximum base current.

Wakati unatumika, transistor unaruhusu current mkubwa wa collector kukua, aliyekuwa na current mdogo wa base unayevuka kwenye terminali ya base.

Kulingana na KCL, current ya emitter ni jumla ya current ya base na current ya collector.

Modi ya Kazi ya Transistor

Transistor huanza kazi kwenye modi tofauti au maeneo yanayosimamiwa kutokana na bias ya junctions. Ina mitatu ya modi ya kazi.

• Modi ya Cut-off

• Modi ya Saturation

• Modi ya Active

• Modi ya Cut-off

Katika modi ya cut-off, viungo vyote vya mbili vya reverse bias. Katika modi hii, transistor anavyovyanavyo kama circuit ya wazi. Na hatutakuwezesha current kukua kwenye kifaa.

Modi ya Saturation

Katika modi ya saturation ya transistor, viungo vyote vya mbili vya forward bias. Transistor anavyovyanavyo kama circuit ya fiche na current kukua kutoka collector hadi emitter wakati voltage ya base-emitter ni juu.

Modi ya Active

Katika modi hii ya transistor, junction ya base-emitter ina bias ya mbele na junction ya collector-base ina bias ya nyuma. Katika modi hii, transistor huanza kazi kama amplifier wa current.

Current hukua kati ya emitter na collector na wingi wa current unawezekana kutokana na current ya base.

NPN Transistor Switch

Transistor huanza kazi kama switch ON katika modi ya saturation na switch OFF katika modi ya cut-off.

Wakati viungo vyote vya mbili vya forward bias condition na voltage safi imetolewa kwenye input voltage. Katika hali hii, voltage ya collector-emitter ni karibu na sifuri na transistor huanza kazi kama circuit ya fiche.

Katika hali hii, current itananza kukua kati ya collector na emitter. Thamani ya current inayokua katika circuit hii ni,

Wakati viungo vyote vya mbili vya reverse bias, transistor anavyovyanavyo kama circuit ya wazi au switch OFF. Katika hali hii, voltage ya input au voltage ya base ni sifuri.

Kwa hivyo, voltage nzima ya Vcc inavyoonekana kwenye collector. Lakini, kutokana na bias ya nyuma ya collector-emitter region, current haiwezi kukua kwenye kifaa. Kwa hivyo, anavyovyanavyo kama switch OFF.

Diagram ya circuit ya transistor katika eneo la cut-off ni kama inavyoonyeshwa kwenye picha chini.

Pinout ya NPN Transistor

Transistor una lead tatu; collector (C), Emitter (E), na Base (B). Katika zaidi ya migezo, lead wa kati unatumiwa kwa Base.

Kutambua pin ya emitter na collector, kuna dot kwenye usafi wa SMD transistor. Pin inayoko chini ya dot hii ni collector na pin inayobaki ni emitter pin.

Ikiwa dot haipo, pins zote zitapatikana na uzito usio sawa. Hapa pin ya kati ni base. Pin yenye umbali mfupi kwa pin ya kati ni emitter na pin inayobaki ni collector pin.