ट्रान्झिस्टर एक अवैधुतीकरण साधन के रूप में

ट्रान्जिस्टरको परिभाषा

ट्रान्जिस्टरलाई तीन टर्मिनल (ईमिटर, बेस, र कलेक्टर) र दुई जंक्सनहरू (बेस-ईमिटर र बेस-कलेक्टर) भएको अर्धचालक उपकरण भनिन्छ।

ट्रान्जिस्टर एउटा अर्धचालक उपकरण हो जसमा तीन टर्मिनलहरू छन्: ईमिटर (E), बेस (B), र कलेक्टर (C)। यसमा दुई जंक्सनहरू छन्: बेस-ईमिटर (BE) र बेस-कलेक्टर (BC)। ट्रान्जिस्टरहरू तीन क्षेत्रहरूमा संचालन गर्छन्: कटअफ (पूर्ण बन्द), ऐक्टिभ (विस्तारी), र सेचुरेशन (पूर्ण खुला)।

जब ट्रान्जिस्टरहरू ऐक्टिभ क्षेत्रमा संचालन गर्छन्, त्यहाँले इनपुट सिग्नलको बल वृद्धि गर्दछन् बिना महत्वपूर्ण परिवर्तन। यो व्यवहार आवेश वाहकहरूको चलनको कारण हुन्छ। एक npn बिपोलर जंक्सन ट्रान्जिस्टर (BJT) लाई ऐक्टिभ क्षेत्रमा संचालन गर्न बायास दिएको विचार गर्नुहोस्, जहाँ BE जंक्सन फोर्वर्ड बायास र BC जंक्सन रिवर्स बायास छ।

npn ट्रान्जिस्टरमा, ईमिटर भारी रूपमा डोपिङ गरिएको, बेस थोडा डोपिङ गरिएको, र कलेक्टर मध्यम रूपमा डोपिङ गरिएको छ। बेस संकीर्ण र ईमिटर विस्तृत, र कलेक्टर सबैभन्दा विस्तृत छ।

बेस र ईमिटर टर्मिनलहरू बीचको फोर्वर्ड बायासले एउटा सानो बेस विद्युत धारा (IB) बेस क्षेत्रमा प्रवाह गर्ने प्रभाव पार्छ। यो धारा सामान्यतया माइक्रोअम्पियर (μA) क्षेत्रमा छ, किनभने VBE अनुमानित 0.6 V छ।

यो प्रक्रियालाई बेस क्षेत्रबाट इलेक्ट्रनहरू प्रवाह गर्दै वा बेसमा होलहरू इन्जेक्ट गर्दै देख्न सकिन्छ। इन्जेक्ट गरिएका होलहरूले ईमिटरबाट इलेक्ट्रनहरू आकर्षित गर्छन्, जसले होलहरू र इलेक्ट्रनहरूको रिकंबिनेशन गर्छ।

तर बेसको डोपिङ ईमिटर भन्दा कम छ भने, इलेक्ट्रनहरूको संख्या होलहरूभन्दा धेरै हुनेछ। यसैले रिकंबिनेशन प्रभावको बादमा पनि धेरै इलेक्ट्रनहरू छुट्याउँदै रहनेछन्। यी इलेक्ट्रनहरू अब बेस क्षेत्र बाट पार गर्दछन् र कलेक्टर टर्मिनलमा जाने बायासको प्रभावमा प्रवाह गर्छन्।

यो केवल कलेक्टर धारा IC कलेक्टरमा प्रवाह गर्दै छ। यसबाट देख्न सकिन्छ कि बेस क्षेत्रमा प्रवाह गर्ने धारा (IB) बदल्दा, कलेक्टर धारा, IC मा धेरै विस्तार हुन्छ। यो केवल धारा विस्तार हो, जसले निष्कर्ष दिन्छ कि npn ट्रान्जिस्टर ऐक्टिभ क्षेत्रमा संचालन गर्दा धारा विस्तारको रूपमा काम गर्छ। यससँग सम्बन्धित धारा लाभ गणितीय रूपमा व्यक्त गरिन सकिन्छ-

अब बेस र ईमिटर टर्मिनलहरू बीच इनपुट सिग्नल लगाएको npn ट्रान्जिस्टरलाई विचार गर्नुहोस्, जहाँ आउटपुट कलेक्टर र बेस टर्मिनलहरू बीच लगाएको लोड रेझिस्टर RC दिएको छ, जसलाई चित्र 2 देखाइएको छ।

अब बेस र ईमिटर टर्मिनलहरू बीच इनपुट सिग्नल लगाएको npn ट्रान्जिस्टरलाई विचार गर्नुहोस्, जहाँ आउटपुट कलेक्टर र बेस टर्मिनलहरू बीच लगाएको लोड रेझिस्टर RC दिएको छ, जसलाई चित्र 2 देखाइएको छ।

थप नोट गर्नुहोस् कि ट्रान्जिस्टरलाई उपयुक्त वोल्टेज सप्लाहरू, V EE र VBC प्रयोग गरेर सधैं ऐक्टिभ क्षेत्रमा संचालन गर्न निश्चित गरिन्छ। यहाँ इनपुट वोल्टेज Vin मा एक सानो परिवर्तनले ईमिटर धारा IE मा धेरै परिवर्तन देखाइन्छ किनभने इनपुट सर्किटको प्रतिरोध धेरै निम्न छ (फोर्वर्ड बायास अवस्थाको कारण)।

यो लगातार कलेक्टर धारा मा लगभग उस्तै रेन्जमा परिवर्तन देखाइन्छ किनभने बेस धारा IB को मान धेरै सानो छ। यो धेरै विस्तार लगातार लोड रेझिस्टर RC मा धेरै वोल्टेज ड्रॉप गर्छ, जसलाई आउटपुट वोल्टेज भनिन्छ।

त्यसैले विस्तारित इनपुट वोल्टेज डिवाइसको आउटपुट टर्मिनलहरू मा प्राप्त हुन्छ, जसले निष्कर्ष दिन्छ कि सर्किट वोल्टेज विस्तारको रूपमा काम गर्छ। यस सम्बन्धित वोल्टेज लाभको गणितीय व्यक्ति दिइएको छ

यद्यपि प्रदान गरिएको व्याख्या npn BJT लाई लिएको छ, तर समान विचार अनुसार pnp BJTs लाई पनि लागू छ। यसी गरी आगे बढ्दा, अन्य प्रकारका ट्रान्जिस्टर जस्तै फील्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टर (FET) को विस्तारित कार्यलाई विचार गर्न सकिन्छ। थप नोट गर्नुहोस् कि ट्रान्जिस्टरहरूको विस्तारक सर्किटमा धेरै विविधताहरू छन् जस्तै

पहिलो सेट: कमन बेस/गेट विन्यास, कमन ईमिटर/सोर्स विन्यास, कमन कलेक्टर/ड्रेन विन्यास

दोस्रो सेट: क्लास A विस्तारक, क्लास B विस्तारक, क्लास C विस्तारक, क्लास AB विस्तारक

तेस्रो सेट: सिंगल स्टेज विस्तारक, मल्टी-स्टेज विस्तारक, र यस्तो। तर बुनियादी कामकाजको सिद्धान्त समान रहन्छ।