トランジスタとしての増幅器

Encyclopedia

ಕ್ಷೇತ್ರ: циклопедಿಯಾ

China

ट्रांजिस्टरची व्याख्या

ट्रांजिस्टर हे तीन टर्मिनल (ईमिटर, बेस, आणि कलेक्टर) आणि दोन जंक्शन (बेस-ईमिटर आणि बेस-कलेक्टर) असलेले सेमीकंडक्टर डिवाइस आहे.

ट्रांजिस्टर हे तीन टर्मिनल असलेले सेमीकंडक्टर डिवाइस आहे: ईमिटर (E), बेस (B), आणि कलेक्टर (C). त्याचे दोन जंक्शन आहेत: बेस-ईमिटर (BE) आणि बेस-कलेक्टर (BC). ट्रांजिस्टर तीन प्रदेशांमध्ये काम करतात: कटऑफ (पूर्णपणे बंद), एक्टिव (वामनशील), आणि सेचुरेशन (पूर्णपणे उघड).

जेव्हा ट्रांजिस्टर एक्टिव प्रदेशात काम करतात, तेव्हा ते वामनकारी म्हणून काम करतात, इनपुट सिग्नलची शक्ती वाढवतात आणि सामान्य फेरबदल नाही. हे व्यवहार चार्ज कॅरियर्सच्या चालनेमुळे झाले आहे. एक npn बिपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) चा विचार करा, जो एक्टिव प्रदेशात काम करण्यासाठी विस्थापित आहे, जिथे BE जंक्शन अग्रवर्ती विस्थापित आहे आणि BC जंक्शन पश्चवर्ती विस्थापित आहे.

एक npn ट्रांजिस्टरमध्ये, ईमिटर घन डोपिंग झालेला आहे, बेस थोडक्यात डोपिंग झाला आहे, आणि कलेक्टर मध्यम डोपिंग झाला आहे. बेस लहान आहे, ईमिटर विस्तारित आहे, आणि कलेक्टर सर्वात विस्तारित आहे.

बेस आणि ईमिटर टर्मिनलमध्ये अग्रवर्ती विस्थापन एक लहान बेस करंट (IB) फ्लो करण्यासाठी कारण बनते, जो बेस रिजिओनमध्ये प्रवेश करतो. या करंटाची वैशिष्ट्यीकरण अनेकदा मायक्रोऐम्पियर (μA) रेंजमध्ये आहे, कारण VBE अनेकदा 0.6 V आहे.

या प्रक्रियेला इलेक्ट्रॉन्स बेस रिजिओनमधून बाहेर जात असल्याचे किंवा होल्स त्यात इंजेक्ट केले जात असल्याचे बघू शकता. इंजेक्ट केलेले होल्स ईमिटरमधून इलेक्ट्रॉन्स आकर्षित करतात, जे होल्स आणि इलेक्ट्रॉन्सचे रीकंबिनेशन घडवते.

परंतु बेसची डोपिंग ईमिटरपेक्षा कमी असल्यामुळे, इलेक्ट्रॉन्सची संख्या होल्सपेक्षा जास्त असेल. त्यामुळे रीकंबिनेशन फक्त फक्त इलेक्ट्रॉन्स उत्तरोत्तर फ्री राहतात. या इलेक्ट्रॉन्स लहान बेस रिजिओन ओलांडून कलेक्टर टर्मिनलमध्ये जातात, जे बेस आणि कलेक्टर रिजिओनमध्ये लागू केलेल्या विस्थापनामुळे झाले आहेत.

हे कलेक्टर करंट IC या रूपात कलेक्टरमध्ये फ्लो करण्याचे असे आहे. यातून दिसते की बेस रिजिओनमध्ये (IB) फ्लो करणार्या करंटाची विविधता करून, एक खूप जास्त कलेक्टर करंट, IC विविधता करण्यासाठी शक्य आहे. हे फक्त करंट वामन आहे, जे एक निष्कर्ष देते की npn ट्रांजिस्टर त्याच्या एक्टिव प्रदेशात काम करताना करंट वामनकारी म्हणून काम करतो. संबंधित करंट गेन मॅथमॅटिकली व्यक्त केला जाऊ शकतो -

अब एक npn ट्रांजिस्टरचा विचार करा, जिथे इनपुट सिग्नल बेस आणि ईमिटर टर्मिनलमध्ये लागू केला आहे, जेव्हा आउटपुट कलेक्टर आणि बेस टर्मिनलमध्ये कनेक्ट केलेल्या लोड रेझिस्टर RC यामध्ये संकलित केला जातो, जसे की चित्र 2 दर्शवितो.

आणखी नोंदवा की ट्रांजिस्टर याच्या एक्टिव प्रदेशात काम करण्यासाठी योग्य वोल्टेज सप्लाय, V EE आणि VBC वापरून निश्चित केले जाते. येथे इनपुट वोल्टेज Vin मध्ये लहान फेरबदल ईमिटर करंट IE यात धोकादायक फेरबदल करतो, कारण इनपुट सर्किटचे रेझिस्टेन्स कमी आहे (अग्रवर्ती विस्थापन शर्तांमुळे).

हे त्यामुळे कलेक्टर करंट लगेच याच्याशी संबंधित रेंजमध्ये फेरबदल करते, कारण बेस करंटची मागणी इतर विचारांसाठी खूप कमी असते. या खूप जास्त फेरबदलामुळे लोड रेझिस्टर RC मध्ये एक खूप जास्त वोल्टेज ड्रॉप होतो, जे आउटपुट वोल्टेज आहे.

त्यामुळे डिवाइसच्या आउटपुट टर्मिनल्सवर इनपुट वोल्टेजचा वामनित रूप मिळतो, जे निष्कर्ष देते की सर्किट वोल्टेज वामनकारी म्हणून काम करतो. या प्रक्रियेशी संबंधित वोल्टेज गेनची मॅथमॅटिकल व्यक्तीकरण आहे -

हे व्याख्यान npn BJT साठी दिले गेले आहे, परंतु pnp BJT यांसाठी भी सारखी अनुकूलता आहे. या सारख्या आधारावर, फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर (FET) यांच्या वामनकारी क्रियेची व्याख्या केली जाऊ शकते. आणखी नोंदवा की ट्रांजिस्टरच्या वामन सर्किटसाठी अनेक विविधता आहेत, जसे -