NPN டிரான்சிஸ்டர்களை பயன்படுத்துவதற்கு எந்த நேர்மற்றும் எதிர்ம பக்கங்கள் உள்ளன?
NPN டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான நன்மைகளும் எதிர்பாடுகளும்
NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் (NPN Transistor) வெவ்வேறு இலக்கிய வடிவியல் வடிவங்களில் பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் இரு போலார் இணைப்பு டிரான்சிஸ்டர்களாகும். அவை இரு N-வகை அரைத்தடிமான பகுதிகளும், ஒரு P-வகை அரைத்தடிமான பகுதியும் கொண்டவை, பொதுவாக சிக்கல் விரிவுப்படுத்தலுக்கு அல்லது இணைப்பு உறுப்புகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ள NPN டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான முக்கிய நன்மைகளும் எதிர்பாடுகளும்:
நன்மைகள்
தூரம் விரிக்கும் எளிதாக இருப்பது:NPN டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்பகுதி (Base) வெளியேற்றின் (Emitter) குறைந்த போது முன்னோக்கிய போக்கில் இருக்கிறது, இதன் போது அதிக வெறுமை வைத்திருக்கும் அல்லது அடிப்பகுதியில் ஒரு சிறிய நேர்மற்ற வெற்றி அல்லது வோல்ட்டேஜ் கொள்கியின் (Collector) மற்றும் வெளியேற்றின் இடையே அதிக வெற்றியை கட்டுப்படுத்தும். இதனால் NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் தூரம் விரிக்கும் எளிதாக இருக்கின்றன, பெரிய இறுக்க இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு தெரிவிட ஏற்றவை.
அதிக வெற்றி விரிவு:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் அதிக வெற்றி விரிவு (β அல்லது hFE) கொண்டவை, இதன் போது ஒரு சிறிய அடிப்பகுதி வெற்றி அதிகமான கொள்கிய வெற்றியை கட்டுப்படுத்தும். இந்த அதிக விரிவு வைத்திருக்கும் நிலை அம்பிப்பாக்கும் வடிவங்களுக்கும் இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கும் NPN டிரான்சிஸ்டர்களை தெரிவிட ஏற்றவை.
குறைந்த செயல்பாட்டு வோல்ட்டேஜ்:செயல்பாட்டு நிலையில், NPN டிரான்சிஸ்டரின் கொள்கிய-வெளியேற்றி வோல்ட்டேஜ் (Vce(sat)) பொதுவாக 0.2V முதல் 0.4V வரை இருக்கிறது. இதனால் அதிக வெற்றியில் பயன்பாடுகளில் சக்தி நிற்க்கை குறைக்கப்படுகிறது, குறைந்த செயல்பாட்டு வோல்ட்டேஜ் வெறுமை உருவாக்கத்தை முக்கியமாகக் குறைக்கிறது.
விரிவாக கிடைக்கும் மற்றும் செலவு விடைகள்:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் அதிகமாக பயன்படுத்தப்படும் இரு போலார் இணைப்பு டிரான்சிஸ்டர்களாகும், பொதுவாக விவித திரட்டுகள் கொண்ட பல வகைகள் செலவு விடைகளில் கிடைக்கின்றன. பொதுவான NPN டிரான்சிஸ்டர் திரட்டுகள் 2N2222, BC547, TIP120 ஆகியவை உள்ளன.
இறுக்க இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் பொதுவாக இறுக்க இணைப்பு வடிவங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதில் வெளியேற்றி தரையில் இருக்கிறது மற்றும் கொள்கியம் செருகியதற்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வடிவம் தரை இணைப்பை கட்டுப்படுத்துவதற்கு எளிதாக இருக்கிறது, NPN டிரான்சிஸ்டர்களை ரிலே, LED, மோட்டார்கள் மற்றும் வேறு உபகரணங்களை தூரம் விரிக்கும் எளிதாக இருக்கிறது.
நல்ல வெப்ப நிலையாக்கம்:PNP டிரான்சிஸ்டர்களுடன் ஒப்பிட்டு, NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் உயர் வெப்ப நிலையில், பெரிதும் செயல்பாட்டு நிலையில் நல்ல நிலையாக்கத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன. இதனால் NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் உயர் வெப்ப சூழல்களில் அதிக நன்மைகள் உள்ளன.
எதிர்பாடுகள்
முன்னோக்கிய போக்கில் வோல்ட்டேஜ் தேவை:NPN டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்பகுதி வெளியேற்றின் குறைந்த போது முன்னோக்கிய போக்கில் இருக்க வேண்டும். இதனால் அதிக வெற்றி அல்லது வோல்ட்டேஜ் தேவைப்படுகிறது. உதாரணமாக, மேலோரிய இணைப்பு பயன்பாடுகளில், NPN டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்பகுதி வோல்ட்டேஜ் செருகிய வோல்ட்டேஜை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும், இது வடிவத்தை சிக்கலாக்கும்.
மேலோரிய இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை இல்லை:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் மேலோரிய இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை இல்லை, ஏனெனில் அவற்றின் வெளியேற்றி தரையில் அல்லது குறைந்த வோல்ட்டேஜில் இருக்க வேண்டும். உயர் வோல்ட்டேஜ் பக்கத்தில் (மேலோரிய பக்கத்தில்) செருகியதை கட்டுப்படுத்த வேண்டும் என்றால், PNP டிரான்சிஸ்டர்கள் அல்லது MOSFETs போன்றவை பொதுவாக தெரிவிக்கப்படுகின்றன. மேலோரிய இணைப்பு பயன்பாடுகளில், NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் அடிப்பகுதியை தூரம் விரிக்க அல்லது உயர்த்த வேண்டிய வடிவங்கள் தேவைப்படுகின்றன.
அடிப்பகுதி வெற்றி நிற்க்கை:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் அதிக வெற்றி விரிவு கொண்டவை, இவை அதிகமான கொள்கிய வெற்றியை கட்டுப்படுத்த அடிப்பகுதி வெற்றி தேவைப்படுகிறது. அதிக வெற்றியில் பயன்பாடுகளில், இந்த அடிப்பகுதி வெற்றி ஒரு சிக்கலாக இருக்கலாம். எதிர்பார்ப்பதை விட குறைந்த வெற்றியை தூரம் விரிக்க வேண்டும் என்றால், MOSFETs தூரம் விரிக்கும் போது அவற்றின் கேட் வெற்றி தேவையில்லை.
வெப்ப பாரம்பரியத்தின் தாக்கம்:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் உயர் வெப்ப நிலையில் நல்ல நிலையாக்கத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன, இவை இருந்தாலும் வெப்ப மாற்றங்களால் சாத்தியமாக அவற்றின் அளவுகள் (உதாரணமாக, வெற்றி விரிவு மற்றும் செயல்பாட்டு வோல்ட்டேஜ்) மாறலாம், இது செயல்பாட்டின் அழிவு அல்லது அநிலைத்தன்மையை விளைவுக்கு கொண்டு வரலாம். உயர் வெப்ப சூழல்களில் அதிக வெப்ப நிற்க்கை அல்லது வெப்ப நிலையாக்க வடிவங்கள் தேவைப்படுகின்றன.
வேக வரம்புகள்:NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் அதிக வெற்றியில் பயன்பாடுகளில் செயல்பாட்டின் வேகம் குறைவாக இருக்கிறது. இதனால் உள்ளே உள்ள திறன்கள் (உதாரணமாக, எலெக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஹோல்கள்) அடிப்படையில் அடிப்படையில் கூட்டும் மற்றும் விலகும் நேரம் தேவைப்படுகிறது. தற்போதைய உயர் வேகமான NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் மேம்படுத்தப்பட்டாலும், உயர் அதிர்வு பயன்பாடுகளுக்கு MOSFETs அல்லது IGBTs போன்றவை ஏற்றவை.
சேர்ந்த கேப்ஸிடன்ஸின் தாக்கம்:NPN டிரான்சிஸ்டர்களில் சேர்ந்த கேப்ஸிடன்ஸ் உள்ளன, பெரிய பங்கு கொள்கியம் மற்றும் அடிப்பகுதியின் இடையே. இந்த சேர்ந்த கேப்ஸிடன்ஸ்கள் உயர் அதிர்வு வடிவங்களில் டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாட்டை தாக்குகின்றன, இதனால் விரிவு குறைவாக அல்லது அலைவு விளைவுகள் ஏற்படலாம். உயர் அதிர்வு வடிவத்தில், இந்த சேர்ந்த கேப்ஸிடன்ஸ்களின் தாக்கத்தை குறைப்பதற்கான வடிவங்கள் தேவைப்படுகின்றன.
பொருந்தும் சூழல்கள்
இறுக்க இணைப்பு பயன்பாடுகள்: NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் இறுக்க இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை, உதாரணமாக, LED, ரிலே, மோட்டார்கள் ஆகியவற்றை தூரம் விரிக்கும் எளிதாக இருக்கிறது. இந்த வடிவத்தில், வெளியேற்றி தரையில் இருக்கிறது, கொள்கியம் செருகியதற்கு இணைக்கப்பட்டுள்ளது, மற்றும் அடிப்பகுதி ஒரு கட்டுப்பாட்டு சிக்கல் தோற்றத்தின் வழியாக ஒரு வெற்றி கட்டுப்பாட்டு ரெசிஷ்டரின் வழியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
அம்பிப்பாக்கும் வடிவங்கள்: அதிக வெற்றி விரிவு காரணமாக, NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் ஒலி அம்பிப்பாக்கும் வடிவங்களில், செயல்பாட்டு அம்பிப்பாக்கும் வடிவங்களில், மற்றும் வேறு வடிவங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இந்த வடிவங்கள் குறைந்த அளவு அளவு வெளியேற்று சிக்கலை அம்பிப்பாக்கும்.
தர்ம அமைப்பு மாற்றம்: NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் குறைந்த வோல்ட்டேஜ் சிக்கலை அதிக வோல்ட்டேஜ் சிக்கலாக மாற்றுவதற்கு அல்லது தர்ம அமைப்பை மாற்றுவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் அதிக வெற்றியில் செருகியவற்றை தூரம் விரிக்கும் எளிதாக இருக்கிறது.
வெற்றி தர்த்தல் மற்றும் பாதுகாப்பு வடிவங்கள்: NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் வெற்றி தர்த்தல் வடிவங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இந்த வடிவங்களில் டிரான்சிஸ்டரின் வழியாக செலுத்தப்படும் வெற்றி தர்த்தலை கண்டறிய பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் அதிக வெற்றி பாதுகாப்பு செயல்பாட்டை செயல்படுத்த முடியும்.
குறிப்பு
NPN டிரான்சிஸ்டர்கள் அதிகமாக பயன்படுத்தப்படும் இரு போலார் இணைப்பு டிரான்சிஸ்டர்களாகும், அவற்றின் நன்மைகள் எளிதாக தூரம் விரிக்கும், அதிக வெற்றி விரிவு, குறைந்த செயல்பாட்டு வோல்ட்டேஜ், விரிவாக கிடைக்கும், மற்றும் செலவு விடைகள் ஆகியவை உள்ளன. அவை பெரிய பங்கு இறுக்க இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கும் அம்பிப்பாக்கும் வடிவங்களுக்கும் ஏற்றவை. ஆனால், அவற்றில் முன்னோக்கிய போக்கில் வோல்ட்டேஜ் தேவை, மேலோரிய இணைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை இல்லை, அடிப்பகுதி வெற்றி நிற்க்கை, வெப்ப பாரம்பரியத்தின் தாக்கம், வேக வரம்புகள், மற்றும் சேர்ந்த கேப்ஸிடன்ஸின் தாக்கம் ஆகிய எதிர்பாடுகளும் உள்ளன. டிரான்சிஸ்டரைத் தேர்வு செய்யும்போது, இ
