Ինչպե՞ս գործում է տրանզիստորը
Տրանզիստորի Սահմանում
Տրանզիստորը սահմանվում է որպես սեմիկոնդուկտորային սարք, որը օգտագործվում է էլեկտրոնային սัญալները խմբագրել կամ փոփոխելու համար:
Գոյություն ունեն տարբեր տեսակի տրանզիստորներ, բայց մենք կկենտրոնանանք NPN տրանզիստորի վրա ընդհանուր էմիտերի ռեժիմում: Այս տիպը ունի ամպել և լայն էմիտերի շրջան, որը պարունակում է շատ ազատ էլեկտրոններ (մեծամասնական արտադրողներ):
Կոլեկտորի շրջանը լայն է և միջին ամպում է, ուստի այնտեղ ազատ էլեկտրոններ ավելի քիչ են, քան էմիտերում: Բեյսի շրջանը շատ բարակ է և թեթև ամպում է, որով նա պարունակում է փոքր քանակությամբ բացություններ (մեծամասնական արտադրողներ): Հիմա մի բատարիա կապում ենք էմիտերի և կոլեկտորի միջև: Տրանզիստորի էմիտերի ծայրը կապվում է բատարիայի բացասական ծայրի հետ: Այսպիսով էմիտեր-բեյս միացման սահմանը դառնում է դիմացագծային բացակայող, իսկ բեյս-կոլեկտոր միացման սահմանը դառնում է հակառակ բացակայող: Այս պայմաններում սարքում հոսանք չի հոսել: Նախ քննարկենք սարքի գործողության դիմաց նախ հիշենք NPN տրանզիստորի կառուցվածքային և ամպային մանրամասները: Այստեղ էմիտերի շրջանը լայն է և շատ ամպում է: Ուստի սարքի այս շրջանում մեծամասնական արտադրողների (ազատ էլեկտրոններ) կոնցենտրացիան շատ բարձր է:

Բեյսի շրջանը, ընդհակառակը, շատ բարակ է, նրա հասարակ չափը մի քանի միկրոմետր է, մինչդեռ էմիտերի և կոլեկտորի շրջանները միլիմետրերի շարքում են: Միջին p-տիպի շերտի ամպումը շատ ցածր է, և արդյունքում այս շրջանում ներկա է շատ փոքր քանակությամբ բացություններ: Կոլեկտորի շրջանը լայն է, ինչպես մենք արդեն ասել ենք, և ամպումը միջին է, ուստի այնտեղ ներկա է միջին քանակությամբ ազատ էլեկտրոններ:
Ծայրակից և կոլեկտորի միջև կիրառված լարումը ընկնում է երկու տեղում: Առաջինը, էմիտեր-բեյս միացման սահմանը ունի դիմացագծային սահմանային լարում մոտ 0.7 վոլտ, սիլիկոն տրանզիստորներում: Լարումի մնացած մասը ընկնում է բեյս-կոլեկտոր միացման սահմանում որպես հակառակ սահման:
Անկախ սարքի վրա կիրառված լարումից էմիտեր-բեյս միացման սահմանում դիմացագծային սահմանային լարումը միշտ մնում է 0.7 վոլտ, իսկ հողի մնացած լարումը ընկնում է բեյս-կոլեկտոր միացման սահմանում որպես հակառակ սահմանային լարում:
Այս նշանակում է, որ կոլեկտորի լարումը չի կարող վերացնել դիմացագծային սահմանային լարումը: Այսպիսով, էմիտերում ներկա ազատ էլեկտրոնները չեն կարող անցնել բեյսի միջով: Արդյունքում տրանզիստորը վարվում է ինչպես դանդաղ սահմանանշիչ:
Ն.Բ. – Քանի որ այս պայմաններում տրանզիստորը իդեալականորեն չի հոսում հոսանք, արտաքին դիմադրության վրա լարում չի ընկնել, հետևաբար ամբողջ հողի լարումը (V) կընկնի միացման սահմաններում, ինչպես ցուցադրված է վերևում պատկերում:
Այժմ տեսնենք, թե ինչ կտեղի ունենա, եթե դրա բեյսի ծայրին կիրառենք դրական լարում: Այս դեպքում բեյս-էմիտեր միացման սահմանը առանձին կստանա դիմացագծային լարում, և կարող է վերացնել դիմացագծային սահմանային լարումը, և այսպիսով մեծամասնական արտադրողները, այսինքն էմիտերի շրջանում ներկա ազատ էլեկտրոնները, կանցնեն սահմանը և կգան բեյսի շրջան, որտեղ նրանք կունենան շատ քիչ քանակությամբ բացություններ վերամիավորվելու համար:

Բայց շրջանի մոտ կա էլեկտրական դաշտ, որը էմիտերի շրջանից գալիս ազատ էլեկտրոններին կտա կինետիկ էներգիա: Բեյսի շրջանը այնքան բարակ է, որ էմիտերից գալիս ազատ էլեկտրոնները չեն ստանում բավարար ժամանակ վերամիավորվելու համար, և այսպիսով կանցնեն հակառակ բացակայող դուրս առանց շրջանի և վերջնականապես կհասնեն կոլեկտորի շրջան: Քանի որ բեյս-կոլեկտոր միացման սահմանում կա հակառակ սահման, այն չի խանգարել ազատ էլեկտրոնների հոսքը բեյսից կոլեկտորի համար, քանի որ բեյսի շրջանում ներկա ազատ էլեկտրոնները են նվազում արտադրողներ:
Այս կերպ էլեկտրոնները հոսում են էմիտերից կոլեկտորի և հետևաբար կոլեկտոր-էմիտեր հոսանքը սկսում է հոսել: Քանի որ բեյսի շրջանում ներկա են քիչ քանակությամբ բացություններ, էմիտերի շրջանից գալիս մի քանի էլեկտրոններ կվերամիավորվեն այդ բացությունների հետ և կկապակցվեն բեյս հոսանքին: Այս բեյս հոսանքը շատ փոքր է կոլեկտոր-էմիտեր հոսանքի համար:
Էմիտերի շրջանից գալիս մի քանի էլեկտրոններ կկապակցվեն բեյս հոսանքին, մինչդեռ ամենաշատը կանցնեն կոլեկտորով: Էմիտեր հոսանքը բեյս և կոլեկտոր հոսանքների գումարն է: Այսպիսով, էմիտեր հոսանքը բեյս և կոլեկտոր հոսանքների գումարն է:
Այժմ մենք կավելացնենք կիրառված բեյս լարումը: Այս դեպքում էմիտեր-բեյս միացման սահմանում ավելացված դիմացագծային լարումի պատճառով համեմատաբար ավելի շատ ազատ էլեկտրոններ կգան էմիտերի շրջանից բեյսի շրջան, ավելի շատ կինետիկ էներգիայով: Այս պատճառով կոլեկտոր հոսանքը կավելանա համեմատաբար: Այս կերպ, փոքր բեյս սիգնալը կառավարելով, կարող ենք կառավարել շատ մեծ կոլեկտոր սիգնալ: Սա տրանզիստորի հիմնական գործողության սկզբունքն է: