ट्रान्जिस्टर कसरी काम गर्दछ?

ट्रान्जिस्टर कसरी काम गर्छ?

ट्रान्जिस्टरको परिभाषा

ट्रान्जिस्टरलाई एउटा सेमीकंडक्टर यंत्रमान्छे बुझाइन्छ जसको प्रयोग विद्युत सिग्नलहरूलाई बढाउन वा चालना गर्न हुन्छ।

प्रकारभेद अनुसार विभिन्न प्रकारका ट्रान्जिस्टरहरू उपलब्ध छन्, तर आमेमा एमपीएन ट्रान्जिस्टरमा ध्यान दिने गर्नेछौं। यस प्रकारको ट्रान्जिस्टरमा थोथ्याउँदै र फैलिएको एमिटर क्षेत्र छ, जहाँ धेरै स्वतंत्र इलेक्ट्रनहरू (मुख्य वहनकर्ता) छन्।

कलेक्टर क्षेत्र फैलिएको र मध्यम रूपमा डोपिङ गरिएको छ, जसको फलस्वरूप यसमा एमिटर भन्दा कम स्वतंत्र इलेक्ट्रनहरू छन्। बेस क्षेत्र धेरै राखिएको र लाघव डोपिङ गरिएको छ, जहाँ थोरै गर्दा थोरै छेदहरू (मुख्य वहनकर्ता) छन्। अब, हामी एमिटर र कलेक्टर बीचमा एउटा बैटरी जोड्नेछौं। ट्रान्जिस्टरको एमिटर टर्मिनल बैटरीको नकारात्मक टर्मिनलसँग जोडिएको छ। यसैले एमिटर-बेस जंक्शन फोर्वर्ड बाइअस हुन्छ, र बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स बाइअस हुन्छ। यस परिस्थितिमा, यंत्रमान्छे माध्यम दिशामा कुनै प्रकारको विद्युत धारा प्रवाह नहुन्छ। यंत्रमान्छेको वास्तविक कार्य गर्न जान्दै पहिले आइए NPN ट्रान्जिस्टरको निर्माण र डोपिङ विवरणलाई याद गरौं। यहाँ एमिटर क्षेत्र फैलिएको र धेरै डोपिङ गरिएको छ। यसैले ट्रान्जिस्टरको यो क्षेत्रमा मुख्य वहनकर्ता (स्वतंत्र इलेक्ट्रन)को सान्द्रता धेरै उच्च छ।

अन्य तरफ, बेस क्षेत्र धेरै राखिएको छ, यसको माप फेरोमिटरको रेंजमा छ, जहाँ एमिटर र कलेक्टर क्षेत्र मिलिमिटरको रेंजमा छन्। मध्यमा p-प्रकारको परतको डोपिङ धेरै लाघव छ, र यसको परिणामस्वरूप यस क्षेत्रमा थोरै गर्दा थोरै छेदहरू छन्। कलेक्टर क्षेत्र फैलिएको छ, जसको डोपिङ मध्यम रूपमा गरिएको छ, र यसको फलस्वरूप यसमा मध्यम स्तरको स्वतंत्र इलेक्ट्रनहरू छन्।

एमिटर र कलेक्टर बीच लगाएको वोल्टेज दुई ठाउँमा गिर्छ। पहिलो, एमिटर-बेस जंक्शनमा फोर्वर्ड बारियर वोल्टेज लगाएको छ, जसको मान सिलिकन ट्रान्जिस्टरमा लगभग 0.7 वोल्ट हुन्छ। बाकी वोल्टेज बेस-कलेक्टर जंक्शन जोडेको रिवर्स बारियरमा गिर्छ।

यंत्रमान्छेको बीच जुनसुकै वोल्टेज लगाइएको हुन्छ, एमिटर-बेस जंक्शनको फोर्वर्ड बारियर वोल्टेज सधैं 0.7 वोल्ट रहन्छ, र बाकी स्रोत वोल्टेज बेस-कलेक्टर जंक्शन जोडेको रिवर्स बारियर वोल्टेजमा गिर्छ।

यसको अर्थ यो हुन्छ कि कलेक्टर वोल्टेज फोर्वर्ड बारियर वोल्टेजलाई जित्न सक्दैन। त्यसैले, एमिटरमा रहेका स्वतंत्र इलेक्ट्रनहरू बेसमा प्रवेश गर्न सक्दैन। यस परिणामस्वरूप, ट्रान्जिस्टर एउटा बन्द स्विच जस्तै व्यवहार गर्छ।

नोट: - यस परिस्थितिमा ट्रान्जिस्टर विद्युत धारा प्रवाह गर्दैन, त्यसैले बाहिरी रोधमा कुनै प्रकारको वोल्टेज गिर नहुन्छ, त्यसैले पूर्ण स्रोत वोल्टेज (V) जंक्शनहरूमा गिर्छ, जसलाई उपरोक्त चित्रमा देखाइयो।

अब आइए यदि हामी यंत्रमान्छेको बेस टर्मिनलमा धनात्मक वोल्टेज लगाउँछौं भने के भइरहने देखौं। यस परिस्थितिमा, बेस-एमिटर जंक्शन फोर्वर्ड वोल्टेज प्राप्त गर्छ, र यसले फोर्वर्ड वोल्टेज बारियरलाई जित्न सक्छ, त्यसैले एमिटर क्षेत्रमा रहेका मुख्य वहनकर्ता, यानी स्वतंत्र इलेक्ट्रनहरू जंक्शन पार गर्छन् र बेस क्षेत्रमा आउँछन्, जहाँ यी थोरै गर्दा थोरै छेदहरू साथ रिकोम्बाइन हुन्छन्।

तर जंक्शन बीच विद्यमान विद्युत क्षेत्रले एमिटर क्षेत्रबाट आउँदा इलेक्ट्रनहरूलाई गतिज ऊर्जा प्रदान गर्छ। बेस क्षेत्र धेरै राखिएको छ, त्यसैले एमिटरबाट आउँदा इलेक्ट्रनहरूले रिकोम्बाइन गर्नको पर्याप्त समय प्राप्त नहुन्छ, त्यसैले रिवर्स बायसिट डिप्लेशन क्षेत्र पार गर्छन् र अन्तमा कलेक्टर क्षेत्रमा पुग्छन्। यसैले, बेस-कलेक्टर जंक्शन जोडेको रिवर्स बारियर बेसको इलेक्ट्रनहरूलाई कलेक्टरमा प्रवेश गर्न रोक्दैन नहुन्छ, किनकि बेस क्षेत्रमा रहेका इलेक्ट्रनहरू मालिनी वहनकर्ता हुन्।

यस तरिकाले, इलेक्ट्रनहरू एमिटरबाट कलेक्टरमा प्रवाह गर्छन् र कलेक्टरबाट एमिटरमा विद्युत धारा प्रारम्भ हुन्छ। बेस क्षेत्रमा थोरै गर्दा थोरै छेदहरू रहेका थिए, त्यसैले एमिटर क्षेत्रबाट आउँदा थोरै गर्दा थोरै इलेक्ट्रनहरू यी छेदहरूसँग रिकोम्बाइन गर्छन् र बेस धारा योगदान गर्छन्। यो बेस धारा कलेक्टर धारा भन्दा धेरै लाघव छ।

एमिटर क्षेत्रबाट आउँदा केही इलेक्ट्रनहरू बेस धारा योगदान गर्छन्, तर बाकी बहुसंख्यक इलेक्ट्रनहरू कलेक्टर दिशामा प्रवाह गर्छन्। एमिटर धारा बेस र कलेक्टर धाराको योग हुन्छ। त्यसैले, एमिटर धारा बेस र कलेक्टर धाराको योग हुन्छ।

अब आइए बेस वोल्टेज बढाउँछौं। यस परिस्थितिमा, एमिटर-बेस जंक्शनमा बढिएको फोर्वर्ड वोल्टेजले एमिटर क्षेत्रबाट बढिएको संख्यामा इलेक्ट्रनहरू बेस क्षेत्रमा आउँछन्, जसले अधिक गतिज ऊर्जा छ। यसले कलेक्टर धाराको अनुपातिक वृद्धि गर्छ। यस तरिकाले, थोरै बेस सिग्नल नियन्त्रण गर्दै, हामी धेरै बढी कलेक्टर सिग्नल नियन्त्रण गर्न सक्छौं। यो ट्रान्जिस्टरको बुनियादी कार्य तरिका हो।