چه خصوصیاتی ترانزیستور دارد

ترانزیستورها چه ویژگی‌هایی دارند؟

ویژگی‌های ترانزیستور رابطه بین جریان‌ها و ولتاژها در پیکربندی‌های مختلف ترانزیستور را تعریف می‌کنند. این پیکربندی‌ها، مشابه شبکه‌های دو طرفه، از طریق منحنی‌های مشخصه تحلیل می‌شوند که به شرح زیر دسته‌بندی می‌شوند:

ویژگی‌های ورودی: این ویژگی‌ها تغییرات جریان ورودی را با تغییر مقادیر ولتاژ ورودی در حالی که ولتاژ خروجی ثابت است، توصیف می‌کنند.

ویژگی‌های خروجی: این نمودار جریان خروجی را بر حسب ولتاژ خروجی با جریان ورودی ثابت نشان می‌دهد.

ویژگی‌های انتقال جریان: این منحنی مشخصه تغییرات جریان خروجی را بر حسب جریان ورودی، در حالی که ولتاژ خروجی ثابت است، نشان می‌دهد.

پیکربندی مشترک پایه (CB) ترانزیستور

در پیکربندی CB، پایه ترانزیستور بین دو سر ورودی و خروجی مشترک خواهد بود، همان‌طور که در شکل 1 نشان داده شده است. این پیکربندی امپدانس ورودی کم، امپدانس خروجی بالا، ضریب مقاومت بالا و ضریب ولتاژ بالا را ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های ورودی برای پیکربندی CB ترانزیستور

ویژگی‌های ورودی برای پیکربندی CB: شکل 2 نشان می‌دهد که چگونه جریان امیتر، IE، با تغییر ولتاژ پایه-امیتر، VBE، در حالی که ولتاژ کلکتور-پایه، VCB، ثابت است، تغییر می‌کند.

این به عبارت مقاومت ورودی منجر می‌شود که به صورت زیر بیان می‌شود

ویژگی‌های خروجی برای پیکربندی CB ترانزیستور

ویژگی‌های خروجی برای پیکربندی CB: شکل 3 نشان می‌دهد که چگونه جریان کلکتور، IC، نسبت به VCB تغییر می‌کند، در حالی که جریان امیتر، IE، ثابت است. این نمودار به ما اجازه می‌دهد تا مقاومت خروجی را محاسبه کنیم.

ویژگی‌های انتقال جریان برای پیکربندی CB ترانزیستور

ویژگی‌های انتقال جریان برای پیکربندی CB: شکل 4 نشان می‌دهد که چگونه جریان کلکتور، IC، با تغییر جریان امیتر، IE، در حالی که VCB ثابت است، تغییر می‌کند. این به یک ضریب جریان کمتر از ۱ منجر می‌شود که به صورت ریاضی زیر بیان می‌شود.

پیکربندی مشترک کلکتور (CC) ترانزیستور

این پیکربندی ترانزیستور دارای پایه کلکتور بین دو سر ورودی و خروجی مشترک است (شکل 5) و به عنوان پیکربندی پیگیر امیتر نیز شناخته می‌شود. این پیکربندی امپدانس ورودی بالا، امپدانس خروجی پایین، ضریب ولتاژ کمتر از یک و ضریب جریان بزرگ را ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های ورودی برای پیکربندی CC ترانزیستور

ویژگی‌های ورودی برای پیکربندی CC: شکل 6 نشان می‌دهد که چگونه جریان پایه، IB، نسبت به ولتاژ کلکتور-پایه، VCB، با ولتاژ ثابت کلکتور-امیتر، VCE، تغییر می‌کند.

ویژگی‌های خروجی برای پیکربندی CC ترانزیستور

شکل 7 زیر ویژگی‌های خروجی برای پیکربندی CC را نشان می‌دهد که تغییرات IE را در برابر تغییرات VCE برای مقادیر ثابت IB نشان می‌دهد.

ویژگی‌های انتقال جریان برای پیکربندی CC ترانزیستور

این ویژگی پیکربندی CC (شکل 8) تغییرات IE را با تغییر IB در حالی که VCE ثابت است، نشان می‌دهد.

پیکربندی مشترک امیتر (CE) ترانزیستور

در این پیکربندی، امیتر بین دو سر ورودی و خروجی مشترک است، همان‌طور که در شکل 9 نشان داده شده است. این پیکربندی امپدانس ورودی متوسط، امپدانس خروجی متوسط، ضریب جریان متوسط و ضریب ولتاژ متوسط را ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های ورودی برای پیکربندی CE ترانزیستور

شکل 10 ویژگی‌های ورودی برای پیکربندی CE ترانزیستور را نشان می‌دهد که تغییرات IB را بر حسب VBE در حالی که VCE ثابت است، نشان می‌دهد.

از نمودار نشان داده شده در شکل 10 بالا، مقاومت ورودی ترانزیستور می‌تواند به صورت زیر به دست آید

ویژگی‌های خروجی برای پیکربندی CE ترانزیستور

ویژگی‌های خروجی پیکربندی CE (شکل 11) نیز به عنوان ویژگی‌های کلکتور شناخته می‌شود. این نمودار تغییرات IC را نسبت به VCE در حالی که IB ثابت است، نشان می‌دهد. از نمودار نشان داده شده، مقاومت خروجی می‌تواند به صورت زیر به دست آید:

ویژگی‌های انتقال جریان برای پیکربندی CE ترانزیستور

این ویژگی پیکربندی CE تغییرات IC را با تغییر IB در حالی که VCE ثابت است، نشان می‌دهد. این به صورت ریاضی به صورت زیر بیان می‌شود

این نسبت به عنوان ضریب انتقال جریان مشترک امیتر شناخته می‌شود و همیشه بیشتر از ۱ است.

در نهایت، باید توجه داشت که اگرچه منحنی‌های مشخصه توضیح داده شده برای BJT ها هستند، تجزیه و تحلیل مشابه حتی در مورد FET ها نیز صادق است.