Mga Transistor - Mga Pangunahing Kaalaman, Uri at Baising Mode

Panimula sa Transistor:

Mas maaga, ang kritikal at mahalagang sangkap ng isang elektronikong aparato ay isang vacuum tube na ito ay isang electron tube na dati kontrolin ang kasalukuyang kuryente . Ang mga vacuum tubes ay nagtrabaho ngunit malaki ang mga ito, nangangailangan ng mas mataas na voltages ng pagpapatakbo, mataas na pagkonsumo ng kuryente, mas mababang kahusayan, at ang mga materyales na nagpapalabas ng electron na elektron ay ginagamit sa pagpapatakbo. Kaya, natapos iyon bilang init na nagpapaikli sa buhay ng tubo mismo. Upang mapagtagumpayan ang mga problemang ito, si John Bardeen, Walter Brattain, at William Sho Howard ay naimbento ng isang transistor sa Bell Labs noong taong 1947. Ang bagong aparato na ito ay isang mas matikas na solusyon upang mapagtagumpayan ang marami sa pangunahing mga limitasyon ng mga tubo ng vacuum.

Ang transistor ay isang aparato na semiconductor na maaaring parehong pag-uugali at insulate. Ang isang transistor ay maaaring kumilos bilang isang switch at isang amplifier. Gina-convert nito ang mga audio wave sa mga elektronikong alon at resistor, na kinokontrol ang kasalukuyang elektronik. Ang mga Transistor ay may napakahabang buhay, mas maliit ang laki, maaaring mapatakbo sa mas mababang mga supply ng boltahe para sa higit na kaligtasan, at hindi kinakailangan ng kasalukuyang filament. Ang unang transistor ay gawa-gawa ng germanium. Gumagawa ang isang transistor ng parehong pag-andar bilang isang vacuum tube triode ngunit gumagamit ng mga semiconductor junction sa halip na pinainit na mga electrode sa isang vacuum chamber. Ito ang pangunahing gusali ng mga modernong elektronikong aparato at matatagpuan kahit saan sa mga modernong elektronikong sistema.

Mga Pangunahing Kaalaman sa Transistor:

Ang transistor ay isang aparato na tatlong-terminal. Namely,

• Base: Responsable ito para sa pag-aktibo ng transistor.
• Kolektor: Ito ang positibong lead.
• Emitter: Ito ang negatibong tingga.

Ang pangunahing ideya sa likod ng isang transistor ay pinapayagan kang kontrolin ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang channel sa pamamagitan ng pag-iiba ng tindi ng isang mas maliit na kasalukuyang dumadaloy sa isang pangalawang channel.

Mga uri ng Transistors:

Mayroong dalawang uri ng transistors ay naroroon sila ay bipolar junction transistors (BJT), field-effect transistors (FET). Ang isang maliit na kasalukuyang dumadaloy sa pagitan ng base at ng emitter ang base terminal ay maaaring makontrol ang isang mas malaking kasalukuyang daloy sa pagitan ng mga kolektor at mga emitter terminal. Para sa isang transistor na may epekto sa patlang, mayroon din itong tatlong mga terminal, ang mga ito ay gate, mapagkukunan, at alisan ng tubig, at ang isang boltahe sa gate ay maaaring makontrol ang isang kasalukuyang sa pagitan ng mapagkukunan at alisan ng tubig. Ang mga simpleng diagram ng BJT at FET ay ipinapakita sa figure sa ibaba:

Bipolar Junction Transistor (BJT)

Mga Transistor na Field-Effect (FET)

Tulad ng nakikita mo, ang mga transistor ay may iba't ibang mga iba't ibang laki at hugis. Ang isang bagay na lahat ng mga transistors na ito ay magkatulad ay ang bawat isa sa kanila ay may tatlong lead.

• Bipolar Junction Transistor:

Ang isang Bipolar Junction Transistor (BJT) ay may tatlong mga terminal na konektado sa tatlong mga rehiyon ng doped semiconductor. Mayroong dalawang uri, P-N-P at N-P-N.

P-N-P transistor, na binubuo ng isang layer ng N-doped semiconductor sa pagitan ng dalawang layer ng P-doped na materyal. Ang kasalukuyang kasalukuyang pagpasok ng kolektor ay pinalakas sa output nito.

Iyon ay kapag ang PNP transistor ay ON kung ang base nito ay hinila pababa na may kaugnayan sa emitter. Ang mga arrow ng transistor ng PNP ay sumasagisag sa direksyon ng kasalukuyang daloy kapag ang aparato ay nasa pagpapasa ng aktibong mode.

Ang transistor ng N-P-N na binubuo ng isang layer ng P-doped semiconductor sa pagitan ng dalawang mga layer ng materyal na N-doped. Sa pamamagitan ng pagpapalaki ng kasalukuyang base nakukuha namin ang mataas na kolektor at kasalukuyang emitter.

Iyon ay kapag NPN transistor ay ON kung ang base nito ay hinila ng mababa na may kaugnayan sa emitter. Kapag ang transistor ay nasa ON state, ang kasalukuyang daloy ay nasa pagitan ng kolektor at emitter ng transistor. Batay sa mga carrier ng minorya sa rehiyon na uri ng P ang mga electron ay lumilipat mula sa emitter patungo sa kolektor. Pinapayagan nito ang mas malaki at mas mabilis na operasyon dahil sa kadahilanang ito, karamihan sa mga bipolar transistors na ginagamit ngayon ay NPN.

• Field Effect Transistor (FET):

Ang field-effect transistor ay isang unipolar transistor, N-channel FET o P-channel FET ay ginagamit para sa pagpapadaloy. Ang tatlong mga terminal ng FET ay ang mapagkukunan, gate, at alisan ng tubig. Ang pangunahing n-channel at p-channel FET ay ipinapakita sa itaas. Para sa isang n-channel FET, ang aparato ay itinayo mula sa n-type na materyal. Sa pagitan ng pinagmulan at alisan ng tubig, ang uri ng materyal na pagkatapos ay gumaganap bilang isang risistor.

Kinokontrol ng transistor na ito ang positibo at negatibong mga carrier tungkol sa mga butas o electron. Ang FET channel ay nabuo sa pamamagitan ng paglipat ng positibo at negatibong mga carrier ng singil. Ang channel ng FET na gawa sa silicon.

Maraming uri ng FET's, MOSFET, JFET, atbp. Ang mga aplikasyon ng FET's ay nasa isang mababang ingay na amplifier, buffer amplifier, at isang analog switch.

Bipolar Junction Transistor Biasing

Ang mga transistor ay pinakamahalagang aktibong aparato ng semiconductor na mahalaga para sa halos lahat ng mga circuit. Ginagamit ang mga ito bilang mga electronic switch, amplifier, atbp sa mga circuit. Ang mga transistor ay maaaring NPN, PNP, FET, JFET, atbp na may magkakaibang pag-andar sa mga electronic circuit. Para sa wastong pagtatrabaho ng circuit, kinakailangan na bias ang transistor gamit ang mga resistor network. Ang operating point ay ang punto sa mga katangian ng output na nagpapakita ng boltahe ng Collector-Emitter at kasalukuyang Collector na walang signal ng pag-input. Ang Operating point ay kilala rin bilang Bias point o Q-Point (Quiescent point).

Ang biasing ay tinukoy upang magbigay ng resistors, capacitors, o supply voltage, atbp upang makapagbigay ng wastong mga katangian ng pagpapatakbo ng mga transistors. Ginagamit ang DC biasing upang makuha ang kasalukuyang kolektor ng DC sa isang partikular na boltahe ng kolektor. Ang halaga ng boltahe at kasalukuyang ito ay ipinahayag sa mga tuntunin ng Q-Point. Sa isang pagsasaayos ng transistor amplifier, ang IC (max) ay ang maximum na kasalukuyang maaaring dumaloy sa pamamagitan ng transistor at VCE (max) ay ang maximum na boltahe na inilapat sa buong aparato. Upang mapagana ang transistor bilang isang amplifier, isang load resistor RC ay dapat na konektado sa kolektor. Itinakda ng Biasing ang DC operating voltage at kasalukuyang sa tamang antas upang ang AC input signal ay maaaring maayos na mapalakas ng transistor. Ang tamang point ng biasing ay nasa isang lugar sa pagitan ng buong ON o ganap na OFF na estado ng transistor. Ang gitnang punto na ito ay ang Q-Point at kung ang transistor ay maayos na kinampi, ang Q-point ay magiging sentrong operating point ng transistor. Tinutulungan nito ang kasalukuyang output upang madagdagan at mabawasan habang ang input signal ay swings sa buong siklo.

Para sa pagtatakda ng tamang Q-Point ng transistor, ginagamit ang isang resistor ng kolektor upang maitakda ang kasalukuyang kolektor sa isang pare-pareho at matatag na halaga nang walang anumang signal sa base nito. Ang matatag na operating point na DC na ito ay itinakda ng halaga ng supply boltahe at ang halaga ng base biasing risistor. Ang mga bias bias resistor ay ginagamit sa lahat ng tatlong mga pagsasaayos ng transistor tulad ng karaniwang base, karaniwang kolektor, at mga karaniwang pagsasaayos ng emitter.

Mga paraan ng pagkiling:

Ang sumusunod ay ang iba't ibang mga mode ng transistor base biasing:

1. Kasalukuyang bias:

Tulad ng ipinakita sa Fig.1, ang dalawang resistors RC at RB ay ginagamit upang itakda ang base bias. Ang mga resistor na ito ay nagtataguyod ng paunang operating rehiyon ng transistor na may nakapirming kasalukuyang bias.

Ang mga bias ng transistor pasulong na may positibong base bias voltage sa pamamagitan ng RB. Ang pasulong na pagbagsak ng boltahe ng base-emitter ay 0.7 volts. Samakatuwid ang kasalukuyang sa pamamagitan ng RB ay I_B= (V_DC- V_MAGING) / Ako_B

2. Biasing ng feedback:

Ipinapakita ng Fig.2 ang bias ng transistor sa pamamagitan ng paggamit ng isang resistor ng puna. Ang batayang bias ay nakuha mula sa boltahe ng kolektor. Tinitiyak ng feedback ng kolektor na ang transistor ay palaging bias sa aktibong rehiyon. Kapag tumataas ang kasalukuyang kolektor, ang boltahe sa kolektor ay bumaba. Binabawasan nito ang base drive na kung saan ay binabawasan ang kasalukuyang kolektor. Ang pagsasaayos ng feedback na ito ay mainam para sa mga disenyo ng transistor amplifier.

3. Dobleng bias ng feedback:

Ipinapakita ng Fig.3 kung paano nakakamit ang biasing gamit ang dobleng resistors ng feedback.

Sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang resistors RB1 at RB2 dagdagan ang katatagan hinggil sa mga pagkakaiba-iba sa Beta sa pamamagitan ng pagtaas ng kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng mga base bias resistors. Sa pagsasaayos na ito, ang kasalukuyang nasa RB1 ay katumbas ng 10% ng kasalukuyang kolektor.

4. Paghahati ng Boltahe na Biasing:

Ipinapakita ng Fig.4 ang Voltage divider biasing kung saan ang dalawang resistors RB1 at RB2 ay konektado sa base ng transistor na bumubuo ng isang boltahe na divider network. Ang transistor ay nakakakuha ng mga bias sa pamamagitan ng pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng RB2. Ang ganitong uri ng pagsasaayos ng biasing ay malawakang ginagamit sa mga circuit ng amplifier.

5. Double Base Biasing:

Ipinapakita ng Fig.5 ang dobleng feedback para sa pagpapapanatag. Gumagamit ito ng parehong feedback ng base ng Emitter at Kolektor upang mapabuti ang pagpapapanatag sa pamamagitan ng pagkontrol sa kasalukuyang kolektor. Ang mga halaga ng resistor ay dapat mapili upang maitakda ang drop ng boltahe sa kabuuan ng resistor ng Emitter na 10% ng boltahe ng suplay at ang kasalukuyang sa pamamagitan ng RB1, 10% ng kasalukuyang kolektor.

Mga kalamangan ng Transistor:

1. Mas maliit na pagkasensitibo sa mekanikal.
2. Mas mababang gastos at mas maliit ang laki, lalo na sa mga maliit na signal na circuit.
3. Mababang mga boltahe ng pagpapatakbo para sa higit na kaligtasan, mas mababang gastos, at mas mahigpit na mga clearance.
4. Sobrang haba ng buhay.
5. Walang pagkonsumo ng kuryente ng isang heater ng cathode.
6. Mabilis na paglipat.

Maaari nitong suportahan ang disenyo ng mga komplimentaryong-symmetry circuit, isang bagay na hindi posible sa mga tubo ng vacuum. Kung mayroon kang anumang mga query sa paksang ito o ang elektrikal at mga elektronikong proyekto iwanan ang mga komento sa ibaba.