திரிசைவாரமாக விளம்புபவன்

Encyclopedia

புலம்: அறிஞர் கோட்பாடு

China

திரிஸ்டரின் வரையறை

திரிஸ்டர் என்பது மூன்று துறைகள் (உலகித்தி, அடியம், சேகரிப்பாளர்) மற்றும் இரண்டு இணைப்புகள் (அடியம்-உலகித்தி, அடியம்-சேகரிப்பாளர்) கொண்ட ஒரு அரைவடிவிலா மாறிகள் சாதனமாகும்.

திரிஸ்டர் என்பது மூன்று துறைகள்: உலகித்தி (E), அடியம் (B), சேகரிப்பாளர் (C) கொண்ட ஒரு அரைவடிவிலா சாதனமாகும். இது இரண்டு இணைப்புகள்: அடியம்-உலகித்தி (BE) மற்றும் அடியம்-சேகரிப்பாளர் (BC) கொண்டது. திரிஸ்டர்கள் மூன்று பிரதேசங்களில் செயல்படுகின்றன: வெட்டுமுறை (முழுவதும் அணைந்திருக்கும்), செயல்பாடு (விரிவாக்கம்), மற்றும் நிறைவு (முழுவதும் திறந்திருக்கும்).

திரிஸ்டர்கள் செயல்பாடு பிரதேசத்தில் செயல்படும்போது, அவை விரிவாக்கிகளாக செயல்படுகின்றன, உள்ளீடு சிக்கலை முக்கியமாக மாற்றாமல் அதன் பலனை அதிகரிக்கின்றன. இது மின்தேக்க இருவித போக்கின் உருவாக்கம் காரணமாகும். npn இரு இணைப்பு அரைவடிவிலா திரிஸ்டர் (BJT) செயல்பாடு பிரதேசத்தில் செயல்படும் வகையில் அமைக்கப்பட்டது, இதில் BE இணைப்பு முன்னோக்கிய போக்கிலும் BC இணைப்பு பின்னோக்கிய போக்கிலும் உள்ளது.

npn திரிஸ்டரில், உலகித்தி மிகவும் உயர்நிலையாக தூண்டப்பட்டது, அடியம் குறைந்த நிலையில் தூண்டப்பட்டது, சேகரிப்பாளர் மாறியாக தூண்டப்பட்டது. அடியம் நெருக்கமானது, உலகித்தி அதிகமாக விரிவாக்கமானது, சேகரிப்பாளர் மிகவும் விரிவாக்கமானது.

அடியமும் உலகித்தியும் துறைகளுக்கு இடையே முன்னோக்கிய போக்கு ஏற்படுவதால் ஒரு சிறிய அடியத்து மின்னோட்டம் (IB) அடியத்து பகுதியில் போகும். இந்த மின்னோட்டம் பொதுவாக மைக்ரோऐம்பீர் (μA) வீச்சில் இருக்கும், VBE பெரும்பாலும் 0.6 V வீச்சில் இருக்கும்.

இந்த செயல்பாடு எலெக்ட்ரான்கள் அடியத்து பகுதியிலிருந்து வெளியே போகும் அல்லது அடியத்து பகுதியில் ஹோல்கள் நுழைக்கும் என்று காணப்படலாம். நுழைத்த ஹோல்கள் உலகித்தியிலிருந்து எலெக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும், ஹோல்களும் எலெக்ட்ரான்களும் இணைந்து போகும்.

ஆனால் உலகித்தியில் தூண்டப்பட்ட அளவு அடியத்தில் தூண்டப்பட்ட அளவை விட அதிகமாக இருப்பதால், ஹோல்களை விட எலெக்ட்ரான்கள் அதிகமாக இருக்கும். இதனால் ஹோல்களும் எலெக்ட்ரான்களும் இணைந்த பின்னரும் பல எலெக்ட்ரான்கள் விடைத்திருக்கும். இந்த எலெக்ட்ரான்கள் நெருக்கமான அடியத்து பகுதியை கடந்து சேகரிப்பாளர் துறையை நோக்கி போகும், சேகரிப்பாளருக்கும் அடியத்துக்கும் இடையே உள்ள போக்கின் பாதிப்பை வைத்து.

இது சேகரிப்பாளர் துறையில் செல்லும் சேகரிப்பாளர் மின்னோட்டம் IC ஆகும். இதிலிருந்து அடியத்து பகுதியில் போகும் மின்னோட்டத்தை (IB) மாற்றுவதன் மூலம், சேகரிப்பாளர் மின்னோட்டம் IC இல் மிகவும் அதிகமான மாற்றம் ஏற்படும் என்பதை காணலாம். இது மின்னோட்ட விரிவாக்கமாகும், இதனால் npn திரிஸ்டர் செயல்பாடு பிரதேசத்தில் செயல்படும்போது மின்னோட்ட விரிவாக்கியாக செயல்படும். இதன் தொடர்பான மின்னோட்ட வெற்றி கணித வழியில் கீழ்க்கண்டவாறு தரப்படும்-

இப்போது அடியத்து மற்றும் உலகித்தியில் இடையே உள்ளிட்டுள்ள உள்ளீடு சிக்கலை கொண்ட npn திரிஸ்டரை எடுத்துக்கொள்வோம், இதில் வெளியீடு சேகரிப்பாளருக்கும் அடியத்துக்கும் இடையே இணைக்கப்பட்ட கார்ட் ரெசிஸ்டர் RC வழியாக கொண்டு வரப்படுகின்றது, படம் 2 இல் காட்டப்பட்டிருக்கும்.

மேலும் கவனிக்கவும், திரிஸ்டர் எப்போதும் செயல்பாடு பிரதேசத்தில் செயல்படுமாறு ஏற்ற வோல்ட்டேஜ் வழங்கலால் VEE மற்றும் VBC உதவும். இங்கு உள்ளீடு வோல்ட்டேஜ் Vin இல் ஒரு சிறிய மாற்றம் இருக்கும்போது, உலகித்தி மின்னோட்டம் IE இந்த மாற்றத்தை விட அதிகமாக மாறும், இந்த மாற்றத்தை உள்ளீடு வழியின் நீர்த்திகள் மிகவும் குறைவாக இருப்பதால் (முன்னோக்கிய போக்கு நிலையில்).

இதனால் சேகரிப்பாளர் மின்னோட்டம் IC அதே அளவில் மாறும், இதன் காரணம் அடியத்து மின்னோட்டம் IB மிகவும் குறைவாக இருக்கும். இந்த பெரிய IC மாற்றம் கார்ட் ரெசிஸ்டர் RC இல் பெரிய வோல்ட்டேஜ் விளிம்பை ஏற்படுத்தும், இது வெளியீடு வோல்ட்டேஜ் ஆகும்.

எனவே உள்ளீடு வோல்ட்டேஜின் விரிவாக்கம் வெளியீடு துறைகளில் கிடைக்கும், இதனால் சுற்று வோல்ட்டேஜ் விரிவாக்கியாக செயல்படும். இந்த என்று காட்டும் வோல்ட்டேஜ் வெற்றியின் கணித வெளிப்பாடு கீழ்க்கண்டவாறு தரப்படும்

நாம் விளக்கியது npn BJT ஆகும், இதே வகையான விளக்கம் pnp BJT களுக்கும் பொருந்தும். இதே வழியில், வெற்றிக்கும் விரிவாக்கியாக செயல்படும் வேறு வகையான திரிஸ்டர் என்பது போல் திரிஸ்டர் (FET) ஆகும். மேலும் குறிப்பிடவேண்டியது, திரிஸ்டர்களின் விரிவாக்கிச் சுற்றுகளில் பல வேறுபாடுகள் உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக