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 P-type semiconductor layer ay nasa gitna ng dalawang N-type layers.

Pagtatayo ng NPN Transistor

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

Ang emitter at collector layers ay mas malawak kumpara sa base. Ang emitter ay mabigat na doped. Kaya ito ay maaaring ilagay ng malaking bilang ng charge carriers sa base.Ang base ay maipapalagay na maliwanag na doped at napakalapot kumpara sa ibang dalawang rehiyon. Ito ay pumapasa ng karamihan ng lahat ng charge carriers sa collector na inilabas ng emitter.Ang collector ay katamtaman na doped at nakukuhang 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 conventional direction ng Collector current (IC), Base current (IB) at Emitter current (IE).

Prinsipyong Paggana

Ang base-emitter junction ay forward bias condition sa pamamagitan ng supply voltage VEE, habang ang collector-base junction ay reverse biased sa pamamagitan ng supply voltage VCC.

Sa forward bias condition, ang negative terminal ng supply source (VEE) ay konektado sa N-type semiconductor (Emitter). Katulad din, 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 lapit 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 laban sa pagdaloy ng current).

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

Ang mga electrons ay lumilipat sa base, isang maliit, lightly doped P-type semiconductor na may limitadong holes para sa recombination. Kaya, ang karamihan ng electrons ay lumilipat sa base, na may kaunti lamang na recombining.

Dahil sa recombination, ang current ay magsisimulang lumiko 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 electrons ay lumilipat sa depletion region ng collector-base junction at lumilipat sa collector region. Ang current na lumilikha sa pamamagitan ng natitirang electrons ay kilala bilang collector current IC. Ang collector current ay mas 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 lumikas, na pinapatakbo 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.

Mga Mode ng Paggana ng Transistor

Ang transistor ay gumagana sa iba't ibang mode o rehiyon depende sa biasing ng mga junction. Ito ay may tatlong mode ng paggana.

• Cut-off mode

• Saturation mode

• Active mode

• Cut-off Mode

Sa cut-off mode, parehong junctions ay reverse bias. Sa mode na ito, ang transistor ay gumagana bilang open circuit. At hindi ito papayagan ang current na lumikas 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 lumilikas mula collector patungo sa emitter kapag mataas ang base-emitter voltage.

Active Mode

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

Ang current ay lumilikas 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 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 lumiko sa pagitan ng collector at emitter. Ang halaga ng current na lumilikas 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 lumikas 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 konfigurasyon, ang middle lead ay para sa Base.

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

Kung wala ang dot, lahat ng pins ay ilalagay sa uneven space. Dito, ang middle pin ay base. Ang pin na pinakamalapit sa middle pin ay emitter at ang natitirang pin ay collector pin.