Транзистор как усилитель

Transistor ta'rifini

Transistor - bu uch terminal (Emitter, Base va Collector) va ikkita joylashuv (Base-Emitter va Base-Collector) bilan ega bo'lgan poluprovodnik qurilmasi hisoblanadi.

Transistor - bu Emitter (E), Base (B) va Collector (C) uch terminalga ega bo'lgan poluprovodnik qurilmasi. Uda ikkita joylashuv mavjud: Base-Emitter (BE) va Base-Collector (BC). Transistorlar uch sohada ishlaydilar: cutoff (to'liq o'chirilgan), active (amplifikatsiya qilayotgan) va saturation (to'liq yoqilgan).

Transistorlar active sohadagi ishlashda, kiritilgan signalni kuchlanishini oshiradilar, lekin aniq o'zgarishsiz. Bu xususiyat zaryad noshtalari harakati sababida paydo bo'ladi. npn bipolar joylashuv transistor (BJT) ni active sohadagi ishlashiga nisbatan, BE joylashuvi oldin to'g'ri yo'naltirilgan va BC joylashuvi teskarisiga to'g'ri yo'naltirilgan deb hisoblang.

npn transistorida emitter juda ko'p do'klangan, base sezgisiz do'klangan, collector esa o'rtacha do'klangan. Base uzunligi yangi, emitter keng, collector esa eng keng.

Base va emitter terminal orasidagi oldin to'g'ri yo'naltirish kichik base araliq (IB) jarayonini base sohasiga o'tkazadi. Bu aralik adolatda mikroampere (μA) oralig'ida, chunki VBE adolatda 0.6 V ga teng.

Bu jarayon elektronlarning base sohasidan chiqishini yoki bosqichlarining unga kirishini ko'rsatadi. Kirgan bosqichlar emitterdan elektronlarni tortadi, shuning uchun bosqichlar va elektronlar recombination qiladi.

Amma emitterga nisbatan base kam do'klanganligi sababli, elektronlar soni bosqichlardan ko'proq bo'ladi. Shuning uchun recombination effekti ham tufayli, ko'proq elektronlar erkin qoladi. Bu elektronlar endi darhol base sohasidan o'tib, collector terminalga o'tadi, chunki collector va base orasida qo'yilgan bias ta'sirini oladi.

Bu hech narsadan iborat emas, faqat IC collector araliq collector terminalga o'tadi. Bu orqali, base sohasiga o'tkazilayotgan IB araliqni o'zgartirish orqali, IC collector araliqda juda katta o'zgarishni olish mumkin. Bu hech narsadan iborat emas, faqat aralik amplifikatsiyasi, bu esa npn transistorning active sohadagi ishlashi kurrent amplifikator sifatida ishlaydigini ko'rsatadi. Shu bilan bog'liq kurrent gain matematik ravishda ifodalash mumkin:

Endi npn transistorini base va emitter terminal orasiga kiritilgan signalni, collector va base terminal orasiga ulangan RC yuk rezistori bo'lgan joyga o'tkaziladigan chiqimni Figure 2 da ko'rsatilganidek hisoblang.

Endi npn transistorini base va emitter terminal orasiga kiritilgan signalni, collector va base terminal orasiga ulangan RC yuk rezistori bo'lgan joyga o'tkaziladigan chiqimni Figure 2 da ko'rsatilganidek hisoblang.

Yana esda tuting, transistorning active sohadagi ishlashini V EE va VBC mos keluvchi voltaj ta'minotchilari yordamida ta'minlash kerak. Kiritilgan voltaj Vin ning ozroq o'zgarishi, kiritilgan shema forward bias shartida bo'lgani uchun, IE emitter araliqni o'zgartiradi.

Bu esa collector araliqning oxirgi oraliqdagi o'zgarishini ta'sir qiladi, chunki base araliqning kattaligi berilgan holat uchun juda kam. IC ning bu katta o'zgarishi RC yuk rezistori orqali katta voltaj pasayishini ta'sir qiladi, bu esa chiqim voltajidir.

Shunday qilib, qurilmanning chiqim terminal orasida kiritilgan voltajning amplifikatsiya qilingan versiyasini olish mumkin, bu esa shu shaklning voltaj amplifikator sifatida ishlaydigini ko'rsatadi. Bu hodisaga bog'liq voltaj gain matematik ravishda ifodalash mumkin:

Berilgan tushuntirish npn BJT uchun amal qiladi, lekin pnp BJT lar uchun ham oxshash analogiya qo'llaniladi. O'xshash asoslar orqali, Field Effect Transistor (FET) kabi boshqa turdagi transistorning amplifikatsiya faoliyati tushuntirilishi mumkin. Yana e'tiborga olish kerakki, transistorlar amplifikator shemasi uchun bir qancha variyantlar mavjud:

Birinchi to'plam: Common Base/Gate Configuration, Common Emitter/Source Configuration, Common Collector/Drain Configuration

Ikkinchi to'plam: Class A amplifiers, Class B amplifiers, Class C Amplifiers, Class AB amplifiers

Uchinchi to'plam: Single Stage Amplifiers, Muti-Stage Amplifiers, va hokazo. Amma asosiy ishlash printsipi bir xil qoldi.