Transistor sebagai Pemampan

Definisi Transistor

Transistor didefinisikan sebagai peranti semikonduktor dengan tiga terminal (Pemancar, Pangkalan, dan Pengumpul) dan dua persimpangan (Pangkalan-Pemancar dan Pangkalan-Pengumpul).

Transistor adalah peranti semikonduktor dengan tiga terminal: Pemancar (E), Pangkalan (B), dan Pengumpul (C). Ia mempunyai dua persimpangan: Pangkalan-Pemancar (BE) dan Pangkalan-Pengumpul (BC). Transistor beroperasi dalam tiga kawasan: pemutusan (sepenuhnya mati), aktif (mengamplifikasi), dan jenuh (sepenuhnya hidup).

Apabila transistor beroperasi dalam kawasan aktif, ia bertindak sebagai pengamplifier, meningkatkan kekuatan sinyal input tanpa perubahan yang signifikan. Tingkah laku ini disebabkan oleh pergerakan pembawa muatan. Pertimbangkan transistor junjungan bipolar npn (BJT) yang dipolar untuk beroperasi dalam kawasan aktif, di mana persimpangan BE dipolar maju dan persimpangan BC dipolar terbalik.

Dalam transistor npn, pemancar sangat dipolar, pangkalan sedikit dipolar, dan pengumpul dipolar secara sederhana. Pangkalan adalah sempit, manakala pemancar lebih luas, dan pengumpul adalah yang paling luas.

Biasan maju antara terminal pangkalan dan pemancar menyebabkan arus pangkalan kecil (IB) mengalir ke kawasan pangkalan. Arus ini biasanya dalam julat mikroampere (μA), kerana VBE biasanya sekitar 0.6 V.

Proses ini boleh dilihat sebagai elektron yang bergerak keluar dari kawasan pangkalan atau lubang yang disuntikkan ke dalamnya. Lubang yang disuntikkan menarik elektron dari pemancar, menyebabkan rekombinasi lubang dan elektron.

Namun, kerana dopan pangkalan yang kurang berbanding pemancar, akan ada lebih banyak elektron berbanding lubang. Oleh itu, walaupun selepas efek rekombinasi, masih banyak elektron yang bebas. Elektron-elektron ini kini melintasi kawasan pangkalan yang sempit dan bergerak menuju terminal pengumpul dipengaruhi oleh biasan yang dikenakan antara terminal pengumpul dan pangkalan.

Ini merupakan tidak lain daripada arus pengumpul IC yang mengalir ke pengumpul. Dari sini dapat diperhatikan bahawa dengan mengubah arus yang mengalir ke kawasan pangkalan (IB), seseorang boleh mendapatkan variasi yang sangat besar dalam arus pengumpul, IC. Ini adalah amplifikasi arus, yang membawa kepada kesimpulan bahawa transistor npn yang beroperasi dalam kawasan aktifnya bertindak sebagai pengamplifier arus. Gains arus yang berkaitan boleh dinyatakan secara matematik sebagai-

Sekarang pertimbangkan transistor npn dengan sinyal input dikenakan antara terminal pangkalan dan pemancarnya, sementara output dikumpulkan merentasi resistor beban RC, yang disambungkan merentasi terminal pengumpul dan pangkalan, seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.

Sekarang pertimbangkan transistor npn dengan sinyal input dikenakan antara terminal pangkalan dan pemancarnya, sementara output dikumpulkan merentasi resistor beban RC, yang disambungkan merentasi terminal pengumpul dan pangkalan, seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.

Perlu dicatat bahawa transistor selalu dijamin untuk beroperasi dalam kawasan aktifnya dengan menggunakan bekalan voltan yang sesuai, V EE dan VBC. Di sini, perubahan kecil dalam voltan input Vin dilihat mengubah arus pemancar IE secara ketara kerana rintangan litar input rendah (kerana keadaan biasan maju).

Ini pada gilirannya mengubah arus pengumpul hampir dalam julat yang sama kerana magnitud arus pangkalan sangat kecil untuk kes yang dipertimbangkan. Perubahan besar dalam IC menyebabkan penurunan voltan yang besar merentasi resistor beban RC yang tidak lain daripada voltan output.

Oleh itu, seseorang mendapatkan versi yang diperbesar daripada voltan input merentasi terminal output peranti yang membawa kepada kesimpulan bahawa litar bertindak seperti pengamplifier voltan. Ungkapan matematik untuk gain voltan yang berkaitan diberikan oleh

Walaupun penjelasan yang diberikan adalah untuk BJT npn, analogi yang serupa juga berlaku untuk BJT pnp. Berdasarkan dasar yang sama, seseorang boleh menjelaskan tindakan pengamplifikasian jenis transistor lain, misalnya, Field Effect Transistor (FET). Lebih lanjut, perlu diperhatikan bahawa terdapat banyak variasi dalam litar pengamplifier transistor seperti

Set Pertama: Konfigurasi Pangkalan/Gerbang Biasa, Konfigurasi Pemancar/Sumber Biasa, Konfigurasi Pengumpul/Penyalur Biasa

Set Kedua: Pengamplifier Kelas A, Pengamplifier Kelas B, Pengamplifier Kelas C, Pengamplifier Kelas AB

Set Ketiga: Pengamplifier Tahap Tunggal, Pengamplifier Tahap Berganda, dan seterusnya. Walau bagaimanapun, prinsip kerja asas tetap sama.