NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಲ್ಲಿ ಉಳಿದೆ ಯಾವ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು?

NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು

NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು (NPN Transistor) ವಿವಿಧ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ದ್ವಿ-ದ್ವಿಂದು ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಅವು ಎರಡು N-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡક್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಒಂದು P-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶ ಹೊಂದಿದವು, ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅಂಶಗಳಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗೆ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ:

ಪ್ರಯೋಜನಗಳು

• ಸುಲಭವಾಗಿ ಡ್ರೈವ್ ಮಾಡಬಹುದು:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಬೇಸ್ (Base) ಎಮಿಟರ್ (Emitter) ಕ್ಕೆ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಅಂತರಾಳ ಮುಂದೆ ಬಿಯಸ್ ಮಾಡಲಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಅರ್ಥ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಬೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಚಿಕ್ಕ ಪಾಸಿಟಿವ್ ಕರೆಂಟ್ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಾತ್ರ ಕಳೆದ ಕಲೆಕ್ಟರ್ (Collector) ಮತ್ತು ಎಮಿಟರ್ ನಡುವಿನ ದೊಡ್ಡ ಕರೆಂಟ್ ನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಇದರಿಂದ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಡ್ರೈವ್ ಮಾಡಬಹುದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕೆಳಗಿನ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.

• ಉನ್ನತ ಗೆರೆ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಉನ್ನತ ಕರೆಂಟ್ ಗೆರೆ (β ಅಥವಾ hFE) ಹೊಂದಿದವು, ಇದರ ಅರ್ಥ ಚಿಕ್ಕ ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಕಳೆದ ದೊಡ್ಡ ಕಲೆಕ್ಟರ್ ಕರೆಂಟ್ ನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು. ಈ ಉನ್ನತ ಗೆರೆ ಲಕ್ಷಣ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.

• ಕಡಿಮೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್:ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿ, NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಕಲೆಕ್ಟರ್-ಎಮಿಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (Vce(sat)) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ, 0.2V ರಿಂದ 0.4V ರ ಮಧ್ಯ ವಿಸ್ತರದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, ಕಡಿಮೆ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚು ಶೀತಳನ ಉತ್ಪತ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

• ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಖರ್ಚಿನದು:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ದ್ವಿ-ದ್ವಿಂದು ಜಂಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು, ಬಜಾರದಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಮಾದರಿಗಳು ಉನ್ನತ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದ್ದು ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಉಂಟಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಮಾದರಿಗಳು 2N2222, BC547, TIP120 ಮುಂತಾದವುಗಳು.

• ಕೆಳಗಿನ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಳಗಿನ ಸ್ವಿಚ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಎಮಿಟರ್ ಭೂಮಿಗೆ ಕಳೆದು ಕಲೆಕ್ಟರ್ ಲೋಡ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಭೂಮಿ ಜೋಡಿಸುವುದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಸುಲಭವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ರಿಲೇಗಳನ್ನು, ಏಳೆಗಳನ್ನು, ಮೋಟರ್ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಇತರ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.

• ಉತ್ತಮ ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರತೆ:PNP ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳಿಗೆ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ, NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಉನ್ನತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನ ಸ್ಥಿರತೆ ಹೊಂದಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿ. ಇದರಿಂದ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನ ವಾತಾವರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ.

ದೋಷಗಳು

• ಅಂತರಾಳ ಮುಂದೆ ಬಿಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಬೇಸ್ ಎಮಿಟರ್ ಕ್ಕೆ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಅಂತರಾಳ ಮುಂದೆ ಬಿಯಸ್ ಮಾಡಬೇಕು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು. ಇದರ ಅರ್ಥ ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ ನ್ನು ನೀಡುವ ಕ್ಷಮತೆ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮೇಲ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಬೇಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಲೋಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರಬೇಕು, ಇದು ಸರ್ಕಿಟ್ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.

• ಮೇಲ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲವಾಗಿಲ್ಲ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಮೇಲ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲವಾಗಿಲ್ಲ ಕಾರಣ ಅವು ಎಮಿಟರ್ ಭೂಮಿಗೆ ಕಳೆದು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರವರ್ಧನೆಗೆ ಜೋಡಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಯಾವುದೇ ಲೋಡ್ನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ (ಉನ್ನತ-ಪ್ರವರ್ಧನೆಯ ಮೇಲೆ) ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕಾದರೆ, PNP ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಅಥವಾ MOSFETs ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನುಕೂಲವಾಗಿದೆ. ಮೇಲ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ, NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಬೇಸ್ ನ್ನು ಡ್ರೈವ್ ಮಾಡಲು ಅದ್ದೂರಿಕೆ ಅಥವಾ ಬೂಸ್ಟ್ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳನ್ನು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

• ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಉಪಯೋಗ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಉನ್ನತ ಕರೆಂಟ್ ಗೆರೆ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಕಲೆಕ್ಟರ್ ಕರೆಂಟ್ ನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಕೆಲವು ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಯೋಗ ಮುಖ್ಯವಾದಾಗ, ಈ ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರಶ್ನೆಯಾಗಿ ಬರಬಹುದು. ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, MOSFETs ತಂದಿ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಗೇಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಕಡಿಮೆ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ.

• ತಾಪಮಾನ ಸುಸ್ಥಿರತೆ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಉನ್ನತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವು ತಾಪಮಾನದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದನ್ನು ಹೊರತು ಪಡಿಸಿ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಪಾರಮೆಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಕರೆಂಟ್ ಗೆರೆ ಮತ್ತು ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್) ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಇದು ಪ್ರದರ್ಶನ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದನ್ನು ಅಥವಾ ಅಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನ ವಾತಾವರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಶೀತಳನ ಉಪಾಯಗಳು ಅಥವಾ ತಾಪಮಾನ ಸಮನ್ವಯ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು.

• ವೇಗ ಪ್ರತಿಬಂಧಗಳು:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ದೊಡ್ಡ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಅರ್ಥ ಆಂತರಿಕ ಕ್ಷಣಿಕಗಳು (ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೋಲ್ಸ್) ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ವಿಸರ್ಪಣೆಗೆ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹಾಗಿದ್ದಾಗಲೂ, ಆಧುನಿಕ ವೇಗದ NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತಮವಾಗಿದ್ದಾಗಲೂ, ಉನ್ನತ-ಆವೃತ್ತಿ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ MOSFETs ಅಥವಾ IGBTs ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ತಮವಾಗಿರಬಹುದು.

• ಪೈಥೋಜೆನಿಕ್ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಪ್ರಭಾವ:NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಪೈಥೋಜೆನಿಕ್ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಹೊಂದಿದ್ದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಲೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಬೇಸ್ ನಡುವಿನಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಪೈಥೋಜೆನಿಕ್ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಉನ್ನತ-ಆವೃತ್ತಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ಪ್ರದರ್ಶನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಭಾವ ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಇದು ಗೆರೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದನ್ನು ಅಥವಾ ಓಸ್ಸಿಲೇಶನ್ ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಉನ್ನತ-ಆವೃತ್ತಿ ಸರ್ಕಿಟ್ ಡಿಸೈನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದಾಗ, ಈ ಪೈಥೋಜೆನಿಕ್ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟೆನ್ಸ್ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಉಪಾಯಗಳನ್ನು ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು.

ಅನ್ವಯಗಳು

• ಕೆಳಗಿನ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳು: NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಕೆಳಗಿನ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದ್ದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಏಳೆಗಳನ್ನು, ರಿಲೇಗಳನ್ನು, ಮೋಟರ್ಗಳನ್ನು ಇತ್ಯಾದಿ ಡ್ರೈವ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಎಮಿಟರ್ ಭೂಮಿಗೆ ಕಳೆದು, ಕಲೆಕ್ಟರ್ ಲೋಡ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್-ಲಿಮಿಟಿಂಗ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಿಗ್ನಲ್ ಸ್ರೋತಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳು: ಉನ್ನತ ಕರೆಂಟ್ ಗೆರೆ ಕಾರಣ, NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು ಔಡಿಯೋ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಑ಪರೇಷನಲ್ ಅಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇತರ ದುರ್ಬಲ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಸರ್ಕಿಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತವೆ.

• ಲಜಿಕ್ ಲೆವೆಲ್ ಷಿಫ್ಟಿಂಗ್: NPN ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ್ನು ದೊಡ್ಡ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಿಗ್ನಲ್ಗೆ ಮಾರ್ಪಾಡಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಲಜಿಕ್ ಲೆವೆಲ್ ಷಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕೆ ಬಳಸಬಹುದು, ಇದರ ಮೂಲಕ ದೊಡ್ಡ ಲೋಡ್ಗ