एक ट्रांजिस्टर सर्किट में कैसे काम करता है? डमीज़ के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स की मूल बातें: ट्रांजिस्टर क्या है और यह कैसे काम करता है

ट्रांजिस्टर(ट्रांजिस्टर) - तीन टर्मिनलों वाला एक अर्धचालक तत्व (आमतौर पर), जिनमें से एक ( एकत्र करनेवाला) एक मजबूत धारा की आपूर्ति की जाती है, और दूसरा ( आधार) कमज़ोर परोसा गया ( वर्तमान को नियंत्रित करें). नियंत्रण धारा की एक निश्चित शक्ति पर, ऐसा लगता है मानो एक वाल्व "खुलता है" और धारा प्रवाहित होती है कलेक्टर सेबहने लगता है परतीसरा आउटपुट ( emitter).

अर्थात ट्रांजिस्टर एक प्रकार का होता है वाल्व, जो, एक निश्चित वर्तमान ताकत पर, प्रतिरोध को तेजी से कम कर देता है और करंट को आगे (कलेक्टर से उत्सर्जक तक) भेजता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कुछ शर्तों के तहत, जिन छिद्रों में एक इलेक्ट्रॉन होता है, वे इसे खो देते हैं, एक नया स्वीकार करते हैं, और इसी तरह एक चक्र में। यदि आधार पर कोई विद्युत धारा लागू नहीं की जाती है, तो ट्रांजिस्टर संतुलित स्थिति में होगा और उत्सर्जक को धारा नहीं देगा।

आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक चिप्स में ट्रांजिस्टर की संख्या संख्या अरबों में. इनका उपयोग मुख्य रूप से गणना के लिए किया जाता है और इसमें जटिल कनेक्शन होते हैं।

ट्रांजिस्टर में मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री हैं: सिलिकॉन, गैलियम आर्सेनाइडऔर जर्मेनियम. ट्रांजिस्टर भी हैं कार्बन नैनोट्यूब, पारदर्शीप्रदर्शन के लिए एलसीडीऔर पॉलीमर(सबसे आशाजनक)।

ट्रांजिस्टर के प्रकार:

द्विध्रुवी- ट्रांजिस्टर जिसमें आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन और "छेद" दोनों हो सकते हैं। करंट की तरह प्रवाहित हो सकता है उत्सर्जक की ओर, इसलिए कलेक्टर की ओर. प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए, कुछ नियंत्रण धाराओं का उपयोग किया जाता है।

- व्यापक उपकरण जिनमें विद्युत प्रवाह को विद्युत क्षेत्र के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। अर्थात्, जब एक बड़ा क्षेत्र बनता है, तो अधिक इलेक्ट्रॉन उसके द्वारा ग्रहण कर लिए जाते हैं और आवेशों को आगे स्थानांतरित नहीं कर पाते हैं। अर्थात्, यह एक प्रकार का वाल्व है जो स्थानांतरित चार्ज की मात्रा को बदल सकता है (यदि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर नियंत्रित होता है पी-एन— संक्रमण)। इन ट्रांजिस्टर की एक विशिष्ट विशेषता उनका उच्च इनपुट वोल्टेज और उच्च वोल्टेज लाभ है।

संयुक्त- संयुक्त प्रतिरोधों वाले ट्रांजिस्टर, या एक आवास में अन्य ट्रांजिस्टर। वे विभिन्न उद्देश्यों के लिए काम करते हैं, लेकिन मुख्य रूप से वर्तमान लाभ को बढ़ाने के लिए।

उपप्रकार:

जैव-ट्रांजिस्टर- जैविक पॉलिमर पर आधारित हैं जिनका उपयोग जीवित जीवों को नुकसान पहुंचाए बिना चिकित्सा और जैव प्रौद्योगिकी में किया जा सकता है। मेटालोप्रोटीन, क्लोरोफिल ए (पालक से प्राप्त), और तंबाकू मोज़ेक वायरस पर अध्ययन आयोजित किए गए हैं।

एकल-इलेक्ट्रॉन ट्रांजिस्टर- सबसे पहले रूसी वैज्ञानिकों द्वारा बनाए गए थे 1996. वे अपने पूर्ववर्तियों के विपरीत, कमरे के तापमान पर काम कर सकते थे। ऑपरेटिंग सिद्धांत क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के समान है, लेकिन अधिक सूक्ष्म है। सिग्नल ट्रांसमीटर एक या अधिक इलेक्ट्रॉन होता है। इस ट्रांजिस्टर को नैनो और क्वांटम ट्रांजिस्टर भी कहा जाता है। इस तकनीक का उपयोग करके, भविष्य में वे एक आकार के ट्रांजिस्टर बनाने की उम्मीद करते हैं 10 एनएम से कम, आधारित ग्राफीन.

ट्रांजिस्टर का उपयोग किस लिए किया जाता है?

ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है प्रवर्धन सर्किट, लैंप, विद्युत मोटर्सऔर अन्य उपकरण जहां करंट या स्थिति में तेजी से बदलाव की आवश्यकता होती है परबंद. ट्रांजिस्टर वर्तमान को सीमित कर सकता है या सुचारू रूप से, या विधि द्वारा नाड़ी—विराम. दूसरे का प्रयोग प्रायः -नियंत्रण के लिए किया जाता है। एक शक्तिशाली शक्ति स्रोत का उपयोग करते हुए, यह इसे अपने माध्यम से संचालित करता है, इसे एक कमजोर धारा के साथ नियंत्रित करता है।

यदि ट्रांजिस्टर सर्किट को चालू करने के लिए करंट पर्याप्त नहीं है, तो इसका उपयोग करें कई ट्रांजिस्टरअधिक संवेदनशीलता के साथ, कैस्केड तरीके से जुड़ा हुआ।

एक या अधिक पैकेजों में जुड़े शक्तिशाली ट्रांजिस्टर का उपयोग पूरी तरह से डिजिटल एम्पलीफायरों में किया जाता है। उन्हें अक्सर जरूरत पड़ती है अतिरिक्त शीतलन. ज्यादातर योजनाओं में ये काम करते हैं कुंजी मोड(स्विच मोड में)।

ट्रांजिस्टर का भी प्रयोग किया जाता है बिजली प्रणालियों में, डिजिटल और एनालॉग दोनों ( motherboards, वीडियो कार्ड, बिजली की आपूर्ति&वगैरह)।

केंद्रीय प्रोसेसर, इसमें लाखों और अरबों ट्रांजिस्टर भी शामिल हैं, जो विशिष्ट के लिए एक निश्चित क्रम में जुड़े हुए हैं गणना.

ट्रांजिस्टर का प्रत्येक समूह सिग्नल को एक निश्चित तरीके से एन्कोड करता है और इसे प्रसंस्करण के लिए आगे प्रसारित करता है। सभी प्रकार और ROMस्मृतियों में ट्रांजिस्टर भी शामिल होते हैं।

सभी माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स की उपलब्धियांव्यावहारिक रूप से होगा असंभवट्रांजिस्टर के आविष्कार और उपयोग के बिना। कम से कम एक ट्रांजिस्टर के बिना कम से कम एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की कल्पना करना कठिन है।

आवश्यक स्पष्टीकरण दिए गए हैं, आइए मुद्दे पर आते हैं।

ट्रांजिस्टर. परिभाषा और इतिहास

ट्रांजिस्टर- एक इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक उपकरण जिसमें दो इलेक्ट्रोड के सर्किट में करंट को तीसरे इलेक्ट्रोड द्वारा नियंत्रित किया जाता है। (ट्रांजिस्टर.ru)

क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का आविष्कार सबसे पहले (1928) हुआ था, और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर 1947 में बेल लैब्स में दिखाई दिए। और यह, अतिशयोक्ति के बिना, इलेक्ट्रॉनिक्स में एक क्रांति थी।

बहुत जल्दी, ट्रांजिस्टर ने विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में वैक्यूम ट्यूबों की जगह ले ली। इस संबंध में, ऐसे उपकरणों की विश्वसनीयता बढ़ गई है और उनका आकार काफी कम हो गया है। और आज तक, माइक्रोक्रिकिट कितना भी "परिष्कृत" क्यों न हो, इसमें अभी भी कई ट्रांजिस्टर (साथ ही डायोड, कैपेसिटर, प्रतिरोधक, आदि) शामिल हैं। केवल बहुत छोटे वाले.

वैसे, प्रारंभ में "ट्रांजिस्टर" प्रतिरोधक थे जिनके प्रतिरोध को लागू वोल्टेज की मात्रा का उपयोग करके बदला जा सकता था। यदि हम प्रक्रियाओं की भौतिकी को नजरअंदाज करते हैं, तो एक आधुनिक ट्रांजिस्टर को एक प्रतिरोध के रूप में भी दर्शाया जा सकता है जो इसे आपूर्ति किए गए सिग्नल पर निर्भर करता है।

क्षेत्र-प्रभाव और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बीच क्या अंतर है? इसका उत्तर उनके नाम में ही छिपा है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में, चार्ज ट्रांसफर शामिल होता है औरइलेक्ट्रॉन, औरछेद ("दोहराना" - दो बार)। और मैदान में (उर्फ एकध्रुवीय) - याइलेक्ट्रॉन, याछेद.

साथ ही, इस प्रकार के ट्रांजिस्टर अनुप्रयोग क्षेत्रों में भिन्न होते हैं। द्विध्रुवी वाले का उपयोग मुख्य रूप से एनालॉग प्रौद्योगिकी में किया जाता है, और फ़ील्ड वाले का उपयोग डिजिटल प्रौद्योगिकी में किया जाता है।

और अंत में: किसी भी ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग का मुख्य क्षेत्र- अतिरिक्त शक्ति स्रोत के कारण कमजोर सिग्नल को मजबूत करना।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर. संचालन का सिद्धांत। मुख्य लक्षण

एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में तीन क्षेत्र होते हैं: उत्सर्जक, आधार और संग्राहक, जिनमें से प्रत्येक को वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है। इन क्षेत्रों की चालकता के प्रकार के आधार पर, एन-पी-एन और पी-एन-पी ट्रांजिस्टर को प्रतिष्ठित किया जाता है। आमतौर पर संग्राहक क्षेत्र उत्सर्जक क्षेत्र से अधिक चौड़ा होता है। आधार हल्के से अपमिश्रित अर्धचालक से बना है (यही कारण है कि इसमें उच्च प्रतिरोध है) और बहुत पतला बनाया गया है। चूंकि एमिटर-बेस संपर्क क्षेत्र बेस-कलेक्टर संपर्क क्षेत्र से काफी छोटा है, इसलिए कनेक्शन ध्रुवता को बदलकर एमिटर और कलेक्टर को स्वैप करना असंभव है। इस प्रकार, ट्रांजिस्टर एक असममित उपकरण है।

ट्रांजिस्टर कैसे संचालित होता है इसकी भौतिकी पर विचार करने से पहले, आइए सामान्य समस्या की रूपरेखा तैयार करें।


यह इस प्रकार है: उत्सर्जक और संग्राहक के बीच एक मजबूत धारा प्रवाहित होती है ( कलेक्टर वर्तमान), और उत्सर्जक और आधार के बीच एक कमजोर नियंत्रण धारा है ( आधार धारा). बेस करंट में परिवर्तन के आधार पर कलेक्टर करंट बदल जाएगा। क्यों?
आइए ट्रांजिस्टर के पी-एन जंक्शनों पर विचार करें। उनमें से दो हैं: एमिटर-बेस (ईबी) और बेस-कलेक्टर (बीसी)। ट्रांजिस्टर के संचालन के सक्रिय मोड में, उनमें से पहला आगे के पूर्वाग्रह से जुड़ा है, और दूसरा रिवर्स पूर्वाग्रह के साथ। पी-एन जंक्शन पर क्या होता है? अधिक निश्चितता के लिए, हम एक एन-पी-एन ट्रांजिस्टर पर विचार करेंगे। पी-एन-पी के लिए सब कुछ समान है, केवल "इलेक्ट्रॉन" शब्द को "छेद" से बदलने की आवश्यकता है।

चूंकि ईबी जंक्शन खुला है, इलेक्ट्रॉन आसानी से आधार की ओर "चलते" हैं। वहां वे छिद्रों के साथ आंशिक रूप से पुनर्संयोजित होते हैं, लेकिन हेउनमें से अधिकांश, आधार की छोटी मोटाई और इसकी कम डोपिंग के कारण, आधार-कलेक्टर संक्रमण तक पहुंचने में कामयाब होते हैं। जो, जैसा कि हमें याद है, विपरीत पक्षपाती है। और चूँकि आधार में इलेक्ट्रॉन अल्पसंख्यक आवेश वाहक होते हैं, संक्रमण का विद्युत क्षेत्र उन्हें इस पर काबू पाने में मदद करता है। इस प्रकार, संग्राहक धारा उत्सर्जक धारा से थोड़ा ही कम है। अब अपने हाथ देखो. यदि आप बेस करंट बढ़ाते हैं, तो ईबी जंक्शन अधिक मजबूती से खुलेगा, और अधिक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जक और कलेक्टर के बीच फिसलने में सक्षम होंगे। और चूंकि कलेक्टर करंट प्रारंभ में बेस करंट से अधिक है, इसलिए यह परिवर्तन बहुत, बहुत ध्यान देने योग्य होगा। इस प्रकार, आधार पर प्राप्त कमजोर सिग्नल को बढ़ाया जाएगा. एक बार फिर, कलेक्टर धारा में एक बड़ा परिवर्तन आधार धारा में एक छोटे परिवर्तन का आनुपातिक प्रतिबिंब है।

मुझे याद है कि द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के संचालन का सिद्धांत मेरे सहपाठी को पानी के नल के उदाहरण का उपयोग करके समझाया गया था। इसमें मौजूद पानी कलेक्टर करंट है और बेस कंट्रोल करंट यह है कि हम नॉब को कितना घुमाते हैं। नल से पानी का प्रवाह बढ़ाने के लिए एक छोटा सा बल (नियंत्रण क्रिया) पर्याप्त है।

विचारित प्रक्रियाओं के अलावा, ट्रांजिस्टर के पी-एन जंक्शनों पर कई अन्य घटनाएं घटित हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, बेस-कलेक्टर जंक्शन पर वोल्टेज में मजबूत वृद्धि के साथ, प्रभाव आयनीकरण के कारण हिमस्खलन चार्ज गुणन शुरू हो सकता है। और सुरंग प्रभाव के साथ मिलकर, यह पहले एक विद्युत ब्रेकडाउन देगा, और फिर (बढ़ते करंट के साथ) एक थर्मल ब्रेकडाउन देगा। हालाँकि, एक ट्रांजिस्टर में थर्मल ब्रेकडाउन विद्युत ब्रेकडाउन के बिना हो सकता है (यानी, कलेक्टर वोल्टेज को ब्रेकडाउन वोल्टेज में बढ़ाए बिना)। कलेक्टर के माध्यम से एक अत्यधिक धारा इसके लिए पर्याप्त होगी।

एक अन्य घटना इस तथ्य के कारण है कि जब कलेक्टर और एमिटर जंक्शनों पर वोल्टेज बदलता है, तो उनकी मोटाई बदल जाती है। और यदि आधार बहुत पतला है, तो एक समापन प्रभाव हो सकता है (आधार का तथाकथित "पंचर") - कलेक्टर जंक्शन और एमिटर जंक्शन के बीच एक कनेक्शन। इस स्थिति में, आधार क्षेत्र गायब हो जाता है और ट्रांजिस्टर सामान्य रूप से काम करना बंद कर देता है।

ट्रांजिस्टर के संचालन के सामान्य सक्रिय मोड में ट्रांजिस्टर का कलेक्टर करंट एक निश्चित संख्या में बेस करंट से अधिक होता है। इस नंबर पर कॉल किया जाता है वर्तमान लाभऔर ट्रांजिस्टर के मुख्य मापदंडों में से एक है। यह नामित है h21. यदि ट्रांजिस्टर को कलेक्टर पर लोड किए बिना चालू किया जाता है, तो निरंतर कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज पर कलेक्टर करंट और बेस करंट का अनुपात होगा स्थैतिक वर्तमान लाभ. यह दसियों या सैकड़ों इकाइयों के बराबर हो सकता है, लेकिन इस तथ्य पर विचार करना उचित है कि वास्तविक सर्किट में यह गुणांक इस तथ्य के कारण छोटा है कि जब लोड चालू होता है, तो कलेक्टर वर्तमान स्वाभाविक रूप से कम हो जाता है।

दूसरा महत्वपूर्ण पैरामीटर है ट्रांजिस्टर इनपुट प्रतिरोध. ओम के नियम के अनुसार, यह आधार और उत्सर्जक के बीच वोल्टेज और आधार के नियंत्रण धारा का अनुपात है। यह जितना बड़ा होगा, आधार धारा उतनी ही कम होगी और लाभ उतना अधिक होगा।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का तीसरा पैरामीटर है वोल्टेज बढ़ना. यह आउटपुट (एमिटर-कलेक्टर) और इनपुट (बेस-एमिटर) वैकल्पिक वोल्टेज के आयाम या प्रभावी मूल्यों के अनुपात के बराबर है। चूँकि पहला मान आमतौर पर बहुत बड़ा होता है (इकाइयाँ और दसियों वोल्ट), और दूसरा बहुत छोटा होता है (दसवां वोल्ट), यह गुणांक दसियों हज़ार इकाइयों तक पहुँच सकता है। यह ध्यान देने योग्य है कि प्रत्येक बेस कंट्रोल सिग्नल का अपना वोल्टेज लाभ होता है।

ट्रांजिस्टर भी हैं आवृत्ति प्रतिक्रिया, जो एक सिग्नल को प्रवर्धित करने की ट्रांजिस्टर की क्षमता को दर्शाता है जिसकी आवृत्ति कट-ऑफ प्रवर्धन आवृत्ति के करीब पहुंचती है। तथ्य यह है कि जैसे-जैसे इनपुट सिग्नल की आवृत्ति बढ़ती है, लाभ कम होता जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि मुख्य भौतिक प्रक्रियाओं के घटित होने का समय (उत्सर्जक से कलेक्टर तक वाहकों की गति का समय, कैपेसिटिव बैरियर जंक्शनों का चार्ज और डिस्चार्ज) इनपुट सिग्नल के परिवर्तन की अवधि के अनुरूप हो जाता है। . वे। ट्रांजिस्टर के पास इनपुट सिग्नल में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करने का समय नहीं होता है और कुछ बिंदु पर यह इसे बढ़ाना बंद कर देता है। जिस आवृत्ति पर ऐसा होता है उसे कहा जाता है सीमा.

इसके अलावा, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के पैरामीटर हैं:

• रिवर्स करंट कलेक्टर-एमिटर
• समय पर
• रिवर्स कलेक्टर करंट
• अधिकतम अनुमेय धारा

एन-पी-एन और पी-एन-पी ट्रांजिस्टर के प्रतीक केवल उत्सर्जक को इंगित करने वाले तीर की दिशा में भिन्न होते हैं। यह दिखाता है कि किसी दिए गए ट्रांजिस्टर में करंट कैसे प्रवाहित होता है।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग मोड

ऊपर चर्चा किया गया विकल्प ट्रांजिस्टर के संचालन के सामान्य सक्रिय मोड को दर्शाता है। हालाँकि, खुले/बंद पी-एन जंक्शनों के कई और संयोजन हैं, जिनमें से प्रत्येक ट्रांजिस्टर के संचालन के एक अलग मोड का प्रतिनिधित्व करता है।

1. उलटा सक्रिय मोड. यहां बीसी संक्रमण खुला है, लेकिन इसके विपरीत, ईबी बंद है। इस मोड में प्रवर्धन गुण, निश्चित रूप से, पहले से भी बदतर हैं, इसलिए इस मोड में ट्रांजिस्टर का उपयोग बहुत कम किया जाता है।
2. संतृप्ति मोड. दोनों क्रॉसिंग खुले हैं. तदनुसार, संग्राहक और उत्सर्जक के मुख्य आवेश वाहक आधार की ओर "चलते" हैं, जहां वे सक्रिय रूप से इसके मुख्य वाहक के साथ पुनः संयोजित होते हैं। आवेश वाहकों की परिणामी अधिकता के कारण, आधार और पी-एन जंक्शनों का प्रतिरोध कम हो जाता है। इसलिए, संतृप्ति मोड में ट्रांजिस्टर वाले सर्किट को शॉर्ट-सर्किट माना जा सकता है, और इस रेडियो तत्व को स्वयं एक समविभव बिंदु के रूप में दर्शाया जा सकता है।
3. कट-ऑफ मोड. ट्रांजिस्टर के दोनों संक्रमण बंद हैं, अर्थात। उत्सर्जक और संग्राहक के बीच मुख्य आवेश वाहकों की धारा रुक जाती है। अल्पसंख्यक आवेश वाहकों का प्रवाह केवल छोटी और अनियंत्रित तापीय संक्रमण धाराएँ बनाता है। आधार की गरीबी और आवेश वाहकों के साथ संक्रमण के कारण उनका प्रतिरोध बहुत बढ़ जाता है। इसलिए, अक्सर यह माना जाता है कि कटऑफ मोड में काम करने वाला ट्रांजिस्टर एक खुले सर्किट का प्रतिनिधित्व करता है।
4. बैरियर मोडइस मोड में, आधार सीधे या कम प्रतिरोध के माध्यम से कलेक्टर से जुड़ा होता है। कलेक्टर या एमिटर सर्किट में एक अवरोधक भी शामिल होता है, जो ट्रांजिस्टर के माध्यम से करंट सेट करता है। यह श्रृंखला में एक अवरोधक के साथ एक डायोड सर्किट के समतुल्य बनाता है। यह मोड बहुत उपयोगी है, क्योंकि यह सर्किट को विस्तृत तापमान सीमा पर लगभग किसी भी आवृत्ति पर संचालित करने की अनुमति देता है और ट्रांजिस्टर के मापदंडों की मांग कम करता है।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के लिए स्विचिंग सर्किट

चूँकि ट्रांजिस्टर में तीन संपर्क होते हैं, सामान्य तौर पर, इसे दो स्रोतों से बिजली की आपूर्ति की जानी चाहिए, जो एक साथ चार आउटपुट उत्पन्न करते हैं। इसलिए, ट्रांजिस्टर संपर्कों में से एक को दोनों स्रोतों से समान चिह्न के वोल्टेज की आपूर्ति की जानी चाहिए। और यह किस प्रकार का संपर्क है, इसके आधार पर, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को जोड़ने के लिए तीन सर्किट होते हैं: एक सामान्य उत्सर्जक (सीई), एक सामान्य कलेक्टर (ओसी) और एक सामान्य आधार (सीबी) के साथ। उनमें से प्रत्येक के फायदे और नुकसान दोनों हैं। उनके बीच चुनाव इस आधार पर किया जाता है कि कौन से पैरामीटर हमारे लिए महत्वपूर्ण हैं और किनका त्याग किया जा सकता है।

सामान्य उत्सर्जक के साथ कनेक्शन सर्किट

यह सर्किट वोल्टेज और करंट में सबसे बड़ा लाभ प्रदान करता है (और इसलिए बिजली में - हजारों यूनिट तक), और इसलिए यह सबसे आम है। यहां एमिटर-बेस जंक्शन को सीधे चालू किया जाता है, और बेस-कलेक्टर जंक्शन को उल्टा चालू किया जाता है। और चूंकि बेस और कलेक्टर दोनों को एक ही चिन्ह के वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, इसलिए सर्किट को एक स्रोत से संचालित किया जा सकता है। इस सर्किट में, आउटपुट एसी वोल्टेज का चरण इनपुट एसी वोल्टेज के चरण के सापेक्ष 180 डिग्री तक बदलता है।

लेकिन सभी अच्छाइयों के अलावा, OE योजना में एक महत्वपूर्ण खामी भी है। यह इस तथ्य में निहित है कि आवृत्ति और तापमान में वृद्धि से ट्रांजिस्टर के प्रवर्धन गुणों में महत्वपूर्ण गिरावट आती है। इस प्रकार, यदि ट्रांजिस्टर को उच्च आवृत्तियों पर काम करना है, तो एक अलग स्विचिंग सर्किट का उपयोग करना बेहतर है। उदाहरण के लिए, एक सामान्य आधार के साथ।

एक सामान्य आधार के साथ कनेक्शन आरेख

यह सर्किट महत्वपूर्ण सिग्नल प्रवर्धन प्रदान नहीं करता है, लेकिन उच्च आवृत्तियों पर अच्छा है, क्योंकि यह ट्रांजिस्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के अधिक पूर्ण उपयोग की अनुमति देता है। यदि एक ही ट्रांजिस्टर को पहले एक सामान्य उत्सर्जक के साथ एक सर्किट के अनुसार जोड़ा जाता है, और फिर एक सामान्य आधार के साथ, तो दूसरे मामले में इसके प्रवर्धन की कटऑफ आवृत्ति में उल्लेखनीय वृद्धि होगी। चूंकि ऐसे कनेक्शन के साथ इनपुट प्रतिबाधा कम होती है और आउटपुट प्रतिबाधा बहुत अधिक नहीं होती है, ओबी सर्किट के अनुसार इकट्ठे किए गए ट्रांजिस्टर कैस्केड का उपयोग एंटीना एम्पलीफायरों में किया जाता है, जहां केबल की विशेषता प्रतिबाधा आमतौर पर 100 ओम से अधिक नहीं होती है।

एक सामान्य-बेस सर्किट में, सिग्नल चरण उलटा नहीं होता है, और उच्च आवृत्तियों पर शोर का स्तर कम हो जाता है। लेकिन, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इसका वर्तमान लाभ हमेशा एकता से थोड़ा कम होता है। सच है, यहां वोल्टेज लाभ एक सामान्य उत्सर्जक वाले सर्किट के समान है। एक सामान्य बेस सर्किट के नुकसान में दो बिजली आपूर्ति का उपयोग करने की आवश्यकता भी शामिल है।

एक सामान्य संग्राहक के साथ कनेक्शन आरेख

इस सर्किट की ख़ासियत यह है कि इनपुट वोल्टेज पूरी तरह से वापस इनपुट में प्रसारित हो जाता है, यानी नकारात्मक प्रतिक्रिया बहुत मजबूत होती है।

आपको याद दिला दूं कि नकारात्मक फीडबैक ऐसा फीडबैक है जिसमें आउटपुट सिग्नल को वापस इनपुट में फीड किया जाता है, जिससे इनपुट सिग्नल का स्तर कम हो जाता है। इस प्रकार, स्वचालित समायोजन तब होता है जब इनपुट सिग्नल पैरामीटर गलती से बदल जाते हैं

वर्तमान लाभ लगभग सामान्य उत्सर्जक सर्किट के समान ही है। लेकिन वोल्टेज लाभ छोटा है (इस सर्किट का मुख्य दोष)। यह एकता के करीब पहुंचता है, लेकिन हमेशा उससे कम होता है। इस प्रकार, बिजली लाभ केवल कुछ दसियों इकाइयों के बराबर है।

एक सामान्य कलेक्टर सर्किट में, इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बीच कोई चरण बदलाव नहीं होता है। चूँकि वोल्टेज लाभ एकता के करीब है, आउटपुट वोल्टेज चरण और आयाम में इनपुट वोल्टेज से मेल खाता है, यानी इसे दोहराता है। इसीलिए ऐसे सर्किट को एमिटर फॉलोअर कहा जाता है। एमिटर - क्योंकि आउटपुट वोल्टेज आम तार के सापेक्ष एमिटर से हटा दिया जाता है।

इस कनेक्शन का उपयोग ट्रांजिस्टर चरणों से मेल खाने के लिए किया जाता है या जब इनपुट सिग्नल स्रोत में उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है (उदाहरण के लिए, पीजोइलेक्ट्रिक पिकअप या कंडेनसर माइक्रोफोन)।

कैस्केड के बारे में दो शब्द

ऐसा होता है कि आपको आउटपुट पावर बढ़ाने की आवश्यकता होती है (यानी कलेक्टर करंट बढ़ाएं)। इस मामले में, आवश्यक संख्या में ट्रांजिस्टर के समानांतर कनेक्शन का उपयोग किया जाता है।

स्वाभाविक रूप से, उनकी विशेषताओं में लगभग समान होना चाहिए। लेकिन यह याद रखना चाहिए कि अधिकतम कुल कलेक्टर करंट किसी भी कैस्केड ट्रांजिस्टर के अधिकतम कलेक्टर करंट के 1.6-1.7 से अधिक नहीं होना चाहिए।
हालाँकि (नोट के लिए वुल्फुल्फ़ को धन्यवाद), द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के मामले में इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है। क्योंकि दो ट्रांजिस्टर, भले ही एक ही प्रकार के हों, कम से कम एक दूसरे से थोड़े भिन्न होते हैं। तदनुसार, जब समानांतर में जुड़े होते हैं, तो विभिन्न परिमाण की धाराएं उनके माध्यम से प्रवाहित होंगी। इन धाराओं को बराबर करने के लिए, ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक सर्किट में संतुलित प्रतिरोधक स्थापित किए जाते हैं। उनके प्रतिरोध के मूल्य की गणना की जाती है ताकि ऑपरेटिंग वर्तमान सीमा में उनके पार वोल्टेज ड्रॉप कम से कम 0.7 वी हो। यह स्पष्ट है कि इससे सर्किट की दक्षता में महत्वपूर्ण गिरावट आती है।

अच्छी संवेदनशीलता और साथ ही अच्छे लाभ वाले ट्रांजिस्टर की भी आवश्यकता हो सकती है। ऐसे मामलों में, एक संवेदनशील लेकिन कम-शक्ति ट्रांजिस्टर (आकृति में VT1) का एक कैस्केड उपयोग किया जाता है, जो अधिक शक्तिशाली साथी (आकृति में VT2) की बिजली आपूर्ति को नियंत्रित करता है।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के अन्य अनुप्रयोग

ट्रांजिस्टर का उपयोग न केवल सिग्नल प्रवर्धन सर्किट में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इस तथ्य के कारण कि वे संतृप्ति और कटऑफ मोड में काम कर सकते हैं, उनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के रूप में किया जाता है। सिग्नल जनरेटर सर्किट में ट्रांजिस्टर का उपयोग करना भी संभव है। यदि वे कुंजी मोड में काम करते हैं, तो एक आयताकार संकेत उत्पन्न होगा, और यदि प्रवर्धन मोड में, तो नियंत्रण कार्रवाई के आधार पर मनमाना आकार का एक संकेत उत्पन्न होगा।

अंकन

चूँकि लेख पहले से ही बहुत बड़ी मात्रा में विकसित हो चुका है, इस बिंदु पर मैं केवल दो अच्छे लिंक दूंगा, जो अर्धचालक उपकरणों (ट्रांजिस्टर सहित) के लिए मुख्य अंकन प्रणालियों का विस्तार से वर्णन करते हैं: http://kazus.ru/guide/transistors /mark_all .html और .xls फ़ाइल (35 kb)।

उपयोगी टिप्पणियाँ:
http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/133136/#comment_4419173

टैग: टैग जोड़ें

ट्रांजिस्टर (ट्रांजिस्टर, अंग्रेजी) अर्धचालक सामग्रियों से बना एक ट्रायोड है, जिसमें तीन आउटपुट होते हैं, जिसका मुख्य गुण अपेक्षाकृत कम इनपुट सिग्नल के साथ सर्किट के आउटपुट पर एक महत्वपूर्ण वर्तमान को नियंत्रित करना है। क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग रेडियो घटकों में किया जाता है जिनसे आधुनिक जटिल विद्युत उपकरण इकट्ठे किए जाते हैं। उनके गुण मुद्रित सर्किट बोर्ड के विद्युत सर्किट में करंट को बंद करने या चालू करने या इसे बढ़ाने की समस्याओं को हल करना संभव बनाते हैं।

फ़ील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर क्या है

फ़ील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर एक उपकरण है जिसमें तीन या चार संपर्क होते हैं दो संपर्कों पर करंट समायोज्य हैतीसरे पर विद्युत क्षेत्र वोल्टेज। इसीलिए इन्हें मैदानी कहा जाता है।

संपर्क:

एन-पी जंक्शन वाला क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर एक विशेष प्रकार का ट्रांजिस्टर है जो कार्य करता है वर्तमान नियंत्रण के लिए.

यह साधारण साधारण से इस मायने में भिन्न है कि धारा पी-एन जंक्शन क्षेत्र को पार किए बिना इसके माध्यम से गुजरती है, जो इन दो क्षेत्रों की सीमाओं पर बना क्षेत्र है। पी-एन ज़ोन का आकार समायोज्य है।

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर, उनके प्रकार

एन-पी जंक्शन वाले क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर को वर्गों में विभाजित किया गया है:

1. कंडक्टर चैनल के प्रकार से: एन या आर। नियंत्रण सिग्नल का चिह्न, ध्रुवता, चैनल पर निर्भर करता है। यह एन-ज़ोन के चिह्न के विपरीत होना चाहिए।
2. डिवाइस की संरचना के अनुसार: फैलाना, पी-एन जंक्शन के साथ मिश्रधातु, एक शटर, पतली फिल्म के साथ।
3. संपर्कों की संख्या के अनुसार: 3 और 4-पिन। 4-पिन डिवाइस के मामले में, सब्सट्रेट एक गेट के रूप में भी कार्य करता है।
4. प्रयुक्त सामग्री के अनुसार: जर्मेनियम, सिलिकॉन, गैलियम आर्सेनाइड।

संचालन के सिद्धांत के अनुसार कक्षाएं विभाजित हैं:

• पी-एन जंक्शन द्वारा नियंत्रित उपकरण;
• इंसुलेटेड गेट या शोट्की बैरियर डिवाइस।

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर, संचालन सिद्धांत

सरल तरीके से, एक नियंत्रण पी-एन जंक्शन के साथ एक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर कैसे काम करता है, इसे इस तरह कहा जा सकता है: रेडियो घटक में दो जोन होते हैं: पी - जंक्शन और एन - जंक्शन। जोन n से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। ज़ोन पी एक ओवरलैपिंग ज़ोन है, एक प्रकार का वाल्व। यदि आप इसे जोर से दबाते हैं, यह वर्तमान मार्ग के लिए क्षेत्र को अवरुद्ध करता हैऔर यह कम गुजरता है. या, यदि दबाव कम कर दिया जाए, तो और अधिक गुजर जाएगा। यह दबाव नदी क्षेत्र में स्थित गेट संपर्क पर वोल्टेज बढ़ाकर किया जाता है।

नियंत्रण पी-एन चैनल जंक्शन वाला एक उपकरण इन प्रकारों में से एक की विद्युत चालकता वाला एक अर्धचालक वेफर है। संपर्क प्लेट के सिरों से जुड़े हुए हैं: नाली और स्रोत, बीच में एक गेट संपर्क है। डिवाइस का संचालन पी-एन जंक्शन स्थान की मोटाई की परिवर्तनशीलता पर आधारित है। चूँकि अवरुद्ध क्षेत्र में लगभग कोई मोबाइल चार्ज वाहक नहीं हैं, यह चालकता शून्य है. सेमीकंडक्टर वेफर में, अवरोधक परत के प्रभाव में नहीं आने वाले क्षेत्र में, एक वर्तमान-संचालन चैनल बनाया जाता है। जब स्रोत के सापेक्ष एक नकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाता है, तो गेट पर एक प्रवाह बनता है जिसके माध्यम से चार्ज वाहक बाहर निकलते हैं।

इंसुलेटेड गेट के मामले में, उस पर ढांकता हुआ की एक पतली परत होती है। इस प्रकार का उपकरण विद्युत क्षेत्र के सिद्धांत पर कार्य करता है. इसे नष्ट करने के लिए बिजली की थोड़ी सी मात्रा ही काफी है। इसलिए, स्थैतिक वोल्टेज से बचाने के लिए, जो हजारों वोल्ट तक पहुंच सकता है, विशेष उपकरण आवास बनाए जाते हैं - वे वायरल बिजली के प्रभाव को कम करने में मदद करते हैं।

आपको फ़ील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर की आवश्यकता क्यों है?

जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन को ध्यान में रखते हुए, जैसे कि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का संचालन (एक एकीकृत सर्किट के घटकों में से एक के रूप में), यह कल्पना करना मुश्किल है उनके काम की मुख्य दिशाएँ पाँच:

1. उच्च आवृत्ति एम्पलीफायर।
2. बास एम्पलीफायर.
3. मॉड्यूलेशन.
4. डीसी एम्पलीफायर.
5. प्रमुख उपकरण (स्विच)।

एक सरल उदाहरण का उपयोग करके, एक स्विच की तरह ट्रांजिस्टर के संचालन की कल्पना एक प्रकाश बल्ब के साथ एक माइक्रोफोन की व्यवस्था के रूप में की जा सकती है। माइक्रोफ़ोन ध्वनि पकड़ता है, जिससे विद्युत धारा उत्पन्न होती है। यह एक बंद क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर में जाता है। इसकी उपस्थिति से, डिवाइस चालू हो जाता है, विद्युत सर्किट चालू हो जाता है जिससे प्रकाश बल्ब जुड़ा होता है। जब माइक्रोफ़ोन ध्वनि पकड़ता है तो प्रकाश जलता है, लेकिन यह एक ऐसे शक्ति स्रोत के कारण जलता है जो माइक्रोफ़ोन से कनेक्ट नहीं है और अधिक शक्तिशाली है।

मॉड्यूलेशन लागू किया गयासूचना संकेत को नियंत्रित करने के लिए. सिग्नल दोलन की आवृत्ति को नियंत्रित करता है। मॉड्यूलेशन का उपयोग रेडियो में उच्च गुणवत्ता वाले ध्वनि संकेतों के लिए, टेलीविजन कार्यक्रमों में ऑडियो प्रसारित करने, रंगीन और उच्च गुणवत्ता वाले टेलीविजन संकेतों को प्रसारित करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग वहां किया जाता है जहां उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री के साथ काम की आवश्यकता होती है।

एक एम्पलीफायर की तरहएक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर सरलीकृत तरीके से काम करता है: ग्राफिक रूप से, किसी भी सिग्नल, विशेष रूप से एक ऑडियो श्रृंखला, को एक टूटी हुई रेखा के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहां इसकी लंबाई समय है, और ब्रेक की ऊंचाई ध्वनि आवृत्ति है। ध्वनि को बढ़ाने के लिए, रेडियो घटक को एक शक्तिशाली वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है, जो नियंत्रण संपर्क को कमजोर सिग्नल की आपूर्ति के कारण आवश्यक आवृत्तियों को प्राप्त करता है, लेकिन उच्च मूल्यों के साथ। दूसरे शब्दों में, डिवाइस आनुपातिक रूप से मूल रेखा को फिर से खींचता है, लेकिन उच्च शिखर मूल्यों के साथ।

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर का अनुप्रयोग

नियंत्रण पीएन जंक्शन के साथ क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बिक्री पर जाने वाला पहला उपकरण था श्रवण - संबंधी उपकरण. इसकी उपस्थिति पिछली शताब्दी के पचास के दशक में दर्ज की गई थी। औद्योगिक पैमाने पर इनका उपयोग टेलीफोन एक्सचेंजों में किया जाता था।

आधुनिक दुनिया में उपकरणों का उपयोग किया जाता है सभी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में. क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के छोटे आकार और विशेषताओं की विविधता के कारण, यह रसोई उपकरणों, ऑडियो और टेलीविजन उपकरण, कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक बच्चों के खिलौनों में पाया जा सकता है। इनका उपयोग सुरक्षा तंत्र और फायर अलार्म दोनों के अलार्म सिस्टम में किया जाता है।

ट्रांजिस्टर उपकरण का उपयोग कारखानों में किया जाता है मशीन पावर नियामकों के लिए. परिवहन में, ट्रेनों और लोकोमोटिव पर उपकरणों के संचालन से लेकर निजी कारों के ईंधन इंजेक्शन सिस्टम तक। आवास और सांप्रदायिक सेवाओं में डिस्पैच सिस्टम से लेकर स्ट्रीट लाइटिंग नियंत्रण सिस्टम तक।

ट्रांजिस्टर के सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में से एक है प्रोसेसर उत्पादन. वास्तव में, पूरे प्रोसेसर में कई लघु रेडियो घटक होते हैं। लेकिन जब 1.5 गीगाहर्ट्ज से ऊपर ऑपरेटिंग आवृत्तियों पर जाते हैं, तो वे हिमस्खलन की तरह ऊर्जा का उपभोग करना शुरू कर देते हैं। इसलिए, प्रोसेसर निर्माताओं ने क्लॉक स्पीड बढ़ाने के बजाय मल्टी-कोर का रास्ता अपनाया है।

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के फायदे और नुकसान

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर उनकी विशेषताओं के साथ अन्य प्रजातियों से बहुत पीछे छूट गयाउपकरण। इन्हें एकीकृत सर्किट में स्विच के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

• भागों का एक झरना कम ऊर्जा की खपत करता है;
• लाभ अन्य प्रजातियों की तुलना में अधिक है;
• गेट में करंट प्रवाह की अनुपस्थिति से उच्च शोर प्रतिरक्षा प्राप्त होती है;
• उच्च टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ गति - वे अन्य ट्रांजिस्टर के लिए दुर्गम आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं।

• अन्य प्रजातियों की तुलना में कम विनाश तापमान;
• 1.5 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर, ऊर्जा की खपत तेजी से बढ़ने लगती है;
• स्थैतिक बिजली के प्रति संवेदनशीलता.

क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के आधार के रूप में ली गई अर्धचालक सामग्रियों की विशेषताओं ने इसे संभव बनाया रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में उपकरणों का उपयोग करें. ट्रांजिस्टर के आधार पर, घरेलू उपकरणों को आधुनिक लोगों से परिचित रूप में बनाया गया था। उच्च गुणवत्ता वाले संकेतों को संसाधित करना, प्रोसेसर और अन्य उच्च परिशुद्धता घटकों का उत्पादन आधुनिक विज्ञान की उपलब्धियों के बिना असंभव है।

एक समय में, ट्रांजिस्टर ने वैक्यूम ट्यूबों की जगह ले ली। यह इस तथ्य के कारण है कि उनके पास छोटे आयाम, उच्च विश्वसनीयता और कम उत्पादन लागत है। अब, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टरसभी प्रवर्धन सर्किटों में मूल तत्व हैं।

यह तीन-परत संरचना वाला एक अर्धचालक तत्व है, जो दो इलेक्ट्रॉन-छिद्र जंक्शन बनाता है। इसलिए, ट्रांजिस्टर को दो बैक-टू-बैक डायोड के रूप में दर्शाया जा सकता है। मुख्य आवेश वाहक क्या होंगे, इसके आधार पर वे भेद करते हैं पी-एन-पीऔर एन-पी-एनट्रांजिस्टर.

आधार- एक अर्धचालक परत, जो ट्रांजिस्टर डिजाइन का आधार है।

emitterइसे अर्धचालक परत कहा जाता है जिसका कार्य आवेश वाहकों को आधार परत में इंजेक्ट करना है।

एकत्र करनेवालाइसे अर्धचालक परत कहा जाता है, जिसका कार्य आधार परत से गुजरने वाले आवेश वाहकों को एकत्रित करना है।

आमतौर पर, उत्सर्जक में आधार की तुलना में बहुत अधिक संख्या में मुख्य आवेश होते हैं। यह ट्रांजिस्टर के संचालन के लिए मुख्य शर्त है, क्योंकि इस मामले में, जब उत्सर्जक जंक्शन आगे की ओर पक्षपाती होता है, तो धारा उत्सर्जक के मुख्य वाहक द्वारा निर्धारित की जाएगी। उत्सर्जक अपना मुख्य कार्य करने में सक्षम होगा - वाहकों को आधार परत में इंजेक्ट करना। वे आमतौर पर उत्सर्जक रिवर्स करंट को यथासंभव छोटा बनाने का प्रयास करते हैं। उच्च डोपेंट सांद्रता का उपयोग करके उत्सर्जक बहुमत वाहकों में वृद्धि हासिल की जाती है।

बेस को जितना संभव हो उतना पतला बनाएं. यह आरोपों के जीवनकाल के कारण है। कलेक्टर तक पहुंचने के लिए चार्ज वाहक को आधार को पार करना होगा और मुख्य आधार वाहक के साथ जितना संभव हो उतना कम पुनर्संयोजन करना होगा।

कलेक्टर आधार से गुजरने वाले मीडिया को पूरी तरह से एकत्र करने में सक्षम होने के लिए, वे इसे व्यापक बनाने का प्रयास करते हैं।

ट्रांजिस्टर संचालन सिद्धांत

आइए पी-एन-पी ट्रांजिस्टर का उदाहरण देखें।

बाहरी वोल्टेज की अनुपस्थिति में, परतों के बीच एक संभावित अंतर स्थापित हो जाता है। क्रॉसिंगों पर संभावित अवरोधक स्थापित किए जाते हैं। इसके अलावा, यदि उत्सर्जक और संग्राहक में छिद्रों की संख्या समान है, तो संभावित बाधाएं समान चौड़ाई की होंगी।

ट्रांजिस्टर के सही ढंग से काम करने के लिए, एमिटर जंक्शन को आगे की ओर बायस्ड होना चाहिए और कलेक्टर जंक्शन को रिवर्स बायस्ड होना चाहिए।. यह ट्रांजिस्टर के सक्रिय संचालन मोड के अनुरूप होगा। ऐसा संबंध बनाने के लिए दो स्रोतों की आवश्यकता होती है। वोल्टेज Ue वाला एक स्रोत धनात्मक ध्रुव से उत्सर्जक से और ऋणात्मक ध्रुव आधार से जुड़ा होता है। वोल्टेज यूके वाला एक स्रोत नकारात्मक ध्रुव के साथ कलेक्टर से जुड़ा है, और सकारात्मक ध्रुव आधार से जुड़ा है। इसके अलावा, यू.ई< Uк.

वोल्टेज यूई के प्रभाव में, उत्सर्जक जंक्शन आगे की दिशा में पक्षपाती होता है। जैसा कि ज्ञात है, जब इलेक्ट्रॉन-छिद्र संक्रमण आगे की ओर पक्षपाती होता है, तो बाहरी क्षेत्र संक्रमण क्षेत्र के विपरीत निर्देशित होता है और इसलिए इसे कम कर देता है। अधिकांश वाहक संक्रमण से गुजरना शुरू करते हैं; उत्सर्जक में 1-5 छेद होते हैं, और आधार में 7-8 इलेक्ट्रॉन होते हैं। और चूंकि उत्सर्जक में छिद्रों की संख्या आधार में इलेक्ट्रॉनों की संख्या से अधिक है, उत्सर्जक धारा मुख्य रूप से उनके कारण होती है।

उत्सर्जक धारा, उत्सर्जक धारा के छिद्र घटक और आधार के इलेक्ट्रॉनिक घटक का योग है।

चूँकि केवल छेद वाला घटक ही उपयोगी है, वे इलेक्ट्रॉनिक घटक को यथासंभव छोटा बनाने का प्रयास करते हैं। उत्सर्जक जंक्शन की गुणात्मक विशेषता है इंजेक्शन अनुपात.

वे इंजेक्शन गुणांक को 1 के करीब लाने का प्रयास करते हैं।

छेद 1-5 जो आधार में चले गए हैं, उत्सर्जक जंक्शन की सीमा पर जमा हो जाते हैं। इस प्रकार, उत्सर्जक के पास छिद्रों की एक उच्च सांद्रता और संग्राहक जंक्शन के पास कम सांद्रता का निर्माण होता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्सर्जक से संग्राहक जंक्शन तक छिद्रों का प्रसार आंदोलन शुरू हो जाता है। लेकिन कलेक्टर जंक्शन के पास, छेद की सघनता शून्य रहती है, क्योंकि जैसे ही छेद जंक्शन पर पहुंचते हैं, वे इसके आंतरिक क्षेत्र द्वारा त्वरित हो जाते हैं और कलेक्टर में निकाले (खींचे) जाते हैं। इस क्षेत्र द्वारा इलेक्ट्रॉनों को विकर्षित किया जाता है।

जबकि छेद आधार परत को पार करते हैं, वे वहां स्थित इलेक्ट्रॉनों के साथ पुनः संयोजित होते हैं, उदाहरण के लिए, छेद 5 और इलेक्ट्रॉन 6। और चूंकि छेद लगातार आते हैं, वे एक अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज बनाते हैं, इसलिए, इलेक्ट्रॉनों को भी अंदर आना चाहिए, जो खींचे जाते हैं बेस टर्मिनल के माध्यम से और एक बेस करंट Ibr बनाता है। ट्रांजिस्टर के संचालन के लिए यह एक महत्वपूर्ण शर्त है - आधार में छिद्रों की सांद्रता इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता के लगभग बराबर होनी चाहिए।दूसरे शब्दों में आधार की विद्युत तटस्थता सुनिश्चित की जानी चाहिए।

कलेक्टर तक पहुंचने वाले छिद्रों की संख्या आधार में पुनर्संयोजित छिद्रों की मात्रा से उत्सर्जक को छोड़ने वाले छिद्रों की संख्या से कम है। वह है, आधार धारा की मात्रा के आधार पर संग्राहक धारा उत्सर्जक धारा से भिन्न होती है।

यहीं से ऐसा प्रतीत होता है स्थानांतरण गुणांकवाहक, जिन्हें वे 1 के करीब लाने का भी प्रयास करते हैं।

ट्रांजिस्टर के कलेक्टर करंट में छेद घटक आईसीआर और रिवर्स कलेक्टर करंट होता है।

रिवर्स कलेक्टर करंट कलेक्टर जंक्शन के रिवर्स बायस के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, इसलिए इसमें छेद 9 और इलेक्ट्रॉन 10 के अल्पसंख्यक वाहक होते हैं। सटीक रूप से क्योंकि रिवर्स करंट अल्पसंख्यक वाहकों द्वारा बनता है, यह केवल थर्मल उत्पादन प्रक्रिया पर निर्भर करता है, यानी तापमान पर. इसलिए इसे अक्सर कहा जाता है तापीय धारा.

ट्रांजिस्टर की गुणवत्ता तापीय धारा के परिमाण पर निर्भर करती है; यह जितना छोटा होगा, ट्रांजिस्टर उतना ही बेहतर होगा।

कलेक्टर करंट उत्सर्जक से जुड़ा होता है वर्तमान स्थानांतरण गुणांक.

ट्रांजिस्टर कैसे काम करता है?

चावल को अच्छे से देखिये. 93. इस चित्र में बाईं ओर आपको पी-एन-पी ट्रांजिस्टर संरचना पर आधारित एक एम्पलीफायर का सरलीकृत सर्किट और इस एम्पलीफायर के संचालन का सार समझाने वाले चित्र दिखाई देते हैं। यहां, पिछले आंकड़ों की तरह, पी-प्रकार के क्षेत्रों में छिद्रों को पारंपरिक रूप से वृत्त के रूप में दर्शाया गया है, और एन-प्रकार के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को समान आकार की काली गेंदों के रूप में दर्शाया गया है। पी-एन जंक्शनों के नाम याद रखें: कलेक्टर और बेस-कलेक्टर के बीच, एमिटर और बेस-एमिटर के बीच।

चावल। 93. पी-एन-पी संरचना ट्रांजिस्टर और इसके संचालन को दर्शाने वाले ग्राफ़ पर आधारित एम्पलीफायर का एक सरलीकृत सर्किट।

संग्राहक और उत्सर्जक के बीच एक बैटरी B k (कलेक्टर) होती है, जो उत्सर्जक के संबंध में संग्राहक पर कई वोल्ट के क्रम का एक नकारात्मक वोल्टेज बनाती है। उसी सर्किट, जिसे कलेक्टर सर्किट कहा जाता है, में एक लोड आर एन शामिल होता है, जो एम्पलीफायर के उद्देश्य के आधार पर एक टेलीफोन या अन्य डिवाइस हो सकता है।

यदि आधार किसी भी चीज़ से जुड़ा नहीं है, तो कलेक्टर सर्किट में एक बहुत ही कमजोर वर्तमान (मिलीएम्पियर का दसवां हिस्सा) दिखाई देगा, क्योंकि बैटरी बी को कलेक्टर पी-एन जंक्शन के प्रतिरोध से जोड़ने की ऐसी ध्रुवता बहुत बड़ी होगी; एक कलेक्टर जंक्शन के लिए यह एक रिवर्स करंट होगा। यदि आधार और उत्सर्जक के बीच एक पूर्वाग्रह तत्व बीसी जुड़ा हुआ है, तो कलेक्टर सर्किट वर्तमान आईके तेजी से बढ़ता है, जो उत्सर्जक के संबंध में आधार पर एक छोटा नकारात्मक वोल्टेज, वोल्ट का कम से कम दसवां हिस्सा लागू करता है। यही होगा. तत्व बी सी के इस कनेक्शन के साथ (इसका मतलब है कि प्रवर्धित सिग्नल के स्रोत को जोड़ने के लिए टर्मिनल, आरेख में "~" चिन्ह द्वारा दर्शाया गया है - एक साइन तरंग, शॉर्ट-सर्किट हैं) इस नए सर्किट में, जिसे आधार कहा जाता है सर्किट, कुछ प्रत्यक्ष धारा I b प्रवाहित होगी; डायोड की तरह, उत्सर्जक में छेद और आधार में इलेक्ट्रॉन विपरीत दिशाओं में चले जाएंगे और रद्द हो जाएंगे, जिससे उत्सर्जक जंक्शन के माध्यम से धारा प्रवाहित होगी।

लेकिन उत्सर्जक से आधार में प्रविष्ट अधिकांश छिद्रों का भाग्य इलेक्ट्रॉनों से मिलते समय गायब हो जाने के अलावा कुछ और ही होता है। तथ्य यह है कि पी-एन-पी संरचनाओं के साथ ट्रांजिस्टर का निर्माण करते समय, उत्सर्जक (और कलेक्टर) में छेद की संतृप्ति हमेशा आधार में इलेक्ट्रॉनों की संतृप्ति से अधिक बनाई जाती है। इसके कारण, इलेक्ट्रॉनों का सामना करने पर छिद्रों का केवल एक छोटा सा हिस्सा (10% से कम) गायब हो जाता है। छिद्रों का मुख्य द्रव्यमान आधार में स्वतंत्र रूप से गुजरता है, कलेक्टर पर उच्च नकारात्मक वोल्टेज के तहत गिरता है, कलेक्टर में प्रवेश करता है और, इसके छिद्रों के साथ सामान्य प्रवाह में, इसके नकारात्मक संपर्क में चला जाता है। यहां उन्हें बैटरी बीके के नकारात्मक ध्रुव द्वारा कलेक्टर में पेश किए गए काउंटर इलेक्ट्रॉनों द्वारा बेअसर कर दिया जाता है। परिणामस्वरूप, पूरे कलेक्टर सर्किट का प्रतिरोध कम हो जाता है और इसमें एक करंट प्रवाहित होता है, जो कलेक्टर जंक्शन के रिवर्स करंट से कई गुना अधिक होता है। आधार पर ऋणात्मक वोल्टेज जितना अधिक होगा, उत्सर्जक से आधार में जितने अधिक छेद होंगे, संग्राहक सर्किट में धारा उतनी ही अधिक होगी। और, इसके विपरीत, आधार पर नकारात्मक वोल्टेज जितना कम होगा, ट्रांजिस्टर के कलेक्टर सर्किट में करंट उतना ही कम होगा।

क्या होगा यदि एक वैकल्पिक विद्युत संकेत को इस सर्किट को खिलाने वाले निरंतर वोल्टेज स्रोत के साथ श्रृंखला में बेस सर्किट में पेश किया जाता है? ट्रांजिस्टर इसे बढ़ाएगा.

प्रवर्धन प्रक्रिया आम तौर पर निम्नानुसार आगे बढ़ती है। सिग्नल वोल्टेज की अनुपस्थिति में, बेस और कलेक्टर सर्किट (चित्र 93 में ग्राफ़ में अनुभाग ओ ए) में एक निश्चित परिमाण की धाराएं प्रवाहित होती हैं, जो बैटरी वोल्टेज और ट्रांजिस्टर के गुणों द्वारा निर्धारित होती हैं। जैसे ही बेस सर्किट में एक सिग्नल दिखाई देता है, ट्रांजिस्टर सर्किट में धाराएं तदनुसार बदलना शुरू हो जाती हैं: नकारात्मक अर्ध-चक्र के दौरान, जब आधार पर कुल नकारात्मक वोल्टेज बढ़ता है, तो सर्किट धाराएं बढ़ जाती हैं, और सकारात्मक अर्ध-चक्र के दौरान, जब सिग्नल और तत्व बी के वोल्टेज विपरीत होते हैं और इसलिए, आधार पर नकारात्मक वोल्टेज कम हो जाता है, और दोनों सर्किट में धाराएं भी कम हो जाती हैं। वोल्टेज और करंट का लाभ होता है।

यदि ऑडियो फ्रीक्वेंसी का एक इलेक्ट्रिक सिग्नल इनपुट सर्किट, यानी बेस सर्किट को आपूर्ति किया जाता है, और एक टेलीफोन आउटपुट - कलेक्टर - सर्किट का भार है, तो यह प्रवर्धित सिग्नल को ध्वनि में परिवर्तित करता है। यदि लोड एक अवरोधक है, तो इसके पार उत्पन्न वोल्टेज, प्रवर्धित सिग्नल का वैकल्पिक घटक, अतिरिक्त प्रवर्धन के लिए दूसरे ट्रांजिस्टर के इनपुट सर्किट में खिलाया जा सकता है। एक ट्रांजिस्टर सिग्नल को 30 - 50 गुना तक बढ़ा सकता है।

एन-पी-एन संरचना के ट्रांजिस्टर बिल्कुल उसी तरह से काम करते हैं, केवल उनमें मुख्य धारा वाहक छेद नहीं, बल्कि इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस संबंध में, एन-पी-एन ट्रांजिस्टर के बेस सर्किट और कलेक्टरों की आपूर्ति करने वाले तत्वों और बैटरियों को शामिल करने की ध्रुवीयता पी-एन-पी ट्रांजिस्टर के समान नहीं होनी चाहिए, बल्कि विपरीत होनी चाहिए।

एक बहुत ही महत्वपूर्ण परिस्थिति को याद रखें: एक निरंतर वोल्टेज, जिसे बायस वोल्टेज कहा जाता है, जो ट्रांजिस्टर को खोलता है, को प्रवर्धित सिग्नल के वोल्टेज के साथ, ट्रांजिस्टर के आधार (उत्सर्जक के सापेक्ष) में आपूर्ति की जानी चाहिए।

अंजीर में सर्किट के अनुसार एम्पलीफायर में। 93 बायस वोल्टेज स्रोत की भूमिका तत्व बी सी द्वारा निभाई जाती है। पी-एन-पी संरचना के जर्मेनियम ट्रांजिस्टर के लिए यह नकारात्मक होना चाहिए और इसकी मात्रा 0.1-0.2 वी होनी चाहिए, और एन-पी-एन संरचना के ट्रांजिस्टर के लिए यह सकारात्मक होनी चाहिए। सिलिकॉन ट्रांजिस्टर के लिए, पूर्वाग्रह वोल्टेज 0.5 -0.7 वी है। प्रारंभिक पूर्वाग्रह वोल्टेज के बिना, उत्सर्जक पीएन जंक्शन डायोड की तरह, सकारात्मक (पीएनपी ट्रांजिस्टर) या नकारात्मक (एनपीएन ट्रांजिस्टर) की आधी तरंगों को "काट" देगा। संकेत, जिससे प्रवर्धन के साथ-साथ विरूपण भी होता है। बायस वोल्टेज को केवल उन मामलों में आधार पर लागू नहीं किया जाता है जहां ट्रांजिस्टर के एमिटर जंक्शन का उपयोग उच्च-आवृत्ति मॉड्यूलेटेड सिग्नल का पता लगाने के लिए किया जाता है।

क्या आपको आधार पर प्रारंभिक बायस वोल्टेज लागू करने के लिए एक विशेष सेल या बैटरी की आवश्यकता है? बिल्कुल नहीं। इस प्रयोजन के लिए, आमतौर पर कलेक्टर बैटरी वोल्टेज का उपयोग किया जाता है, जो एक अवरोधक के माध्यम से आधार को इस शक्ति स्रोत से जोड़ता है। ऐसे अवरोधक का प्रतिरोध अक्सर प्रयोगात्मक रूप से चुना जाता है, क्योंकि यह किसी दिए गए ट्रांजिस्टर के गुणों पर निर्भर करता है।

बातचीत के इस भाग की शुरुआत में, मैंने कहा कि एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की कल्पना दो बैक-टू-बैक प्लेनर डायोड के रूप में की जा सकती है, जो एक अर्धचालक प्लेट में संयुक्त होते हैं और एक सामान्य कैथोड होते हैं, जिसकी भूमिका आधार द्वारा निभाई जाती है ट्रांजिस्टर. इसे प्रयोगों के माध्यम से सत्यापित करना आसान है, जिसके लिए आपको पीएनपी संरचना के किसी भी इस्तेमाल किए गए लेकिन क्षतिग्रस्त जर्मेनियम कम आवृत्ति ट्रांजिस्टर की आवश्यकता नहीं होगी, उदाहरण के लिए एमपी 39 या इसी तरह के ट्रांजिस्टर एमपी 40 - एमपी 42। कलेक्टर और ट्रांजिस्टर के आधार के बीच, एक श्रृंखला से जुड़ी 3336L बैटरी और एक टॉर्च से एक लाइट बल्ब कनेक्ट करें, जो 2.5 V के वोल्टेज और 0.075 या 0.15 A के करंट के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि बैटरी का प्लस जुड़ा हुआ है ( प्रकाश बल्ब के माध्यम से) कलेक्टर तक, और माइनस से आधार तक (चित्र 94, ए), तो प्रकाश चालू हो जाएगा। यदि बैटरी को भिन्न ध्रुवता में चालू किया जाता है (चित्र 94बी), तो प्रकाश नहीं जलना चाहिए।

चावल। 94. ट्रांजिस्टर के साथ प्रयोग।

इन घटनाओं की व्याख्या कैसे करें? सबसे पहले, आपने कलेक्टर पी-एन जंक्शन पर प्रत्यक्ष, यानी थ्रूपुट वोल्टेज लागू किया। इस मामले में, कलेक्टर जंक्शन खुला है, इसका प्रतिरोध कम है और प्रत्यक्ष कलेक्टर करंट Ik इसके माध्यम से प्रवाहित होता है। इस मामले में इस करंट का मूल्य मुख्य रूप से प्रकाश बल्ब फिलामेंट के प्रतिरोध और बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध से निर्धारित होता है। जब बैटरी को दूसरी बार चालू किया गया, तो इसका वोल्टेज कलेक्टर जंक्शन को विपरीत, गैर-प्रवाह दिशा में आपूर्ति किया गया था। इस मामले में, जंक्शन बंद है, इसका प्रतिरोध अधिक है और इसके माध्यम से केवल एक छोटा रिवर्स कलेक्टर करंट प्रवाहित होता है। एक उपयोगी कम-शक्ति कम-आवृत्ति ट्रांजिस्टर के लिए, I KBO का रिवर्स कलेक्टर करंट 30 μA से अधिक नहीं होता है। ऐसा करंट, स्वाभाविक रूप से, प्रकाश बल्ब के फिलामेंट को गर्म नहीं कर सका, इसलिए वह नहीं जला।

उत्सर्जक जंक्शन के साथ भी ऐसा ही प्रयोग करें। नतीजा वही होगा: रिवर्स वोल्टेज के साथ जंक्शन बंद हो जाएगा - प्रकाश बल्ब प्रकाश नहीं करेगा, और आगे वोल्टेज के साथ यह खुला रहेगा - प्रकाश बल्ब चालू रहेगा।

निम्नलिखित प्रयोग, ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग मोड में से एक को दर्शाते हुए, चित्र में दिखाए गए सर्किट के अनुसार किया जाता है। 95, ए. एक ही ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक और संग्राहक के बीच, एक 3336L बैटरी और श्रृंखला में जुड़े एक गरमागरम प्रकाश बल्ब को कनेक्ट करें। बैटरी का सकारात्मक टर्मिनल एमिटर से जुड़ा होना चाहिए, और नकारात्मक टर्मिनल कलेक्टर से (प्रकाश बल्ब के फिलामेंट के माध्यम से) जुड़ा होना चाहिए। क्या लाइट जल रही है? नहीं, यह प्रकाश नहीं करता. बेस को जम्पर तार से एमिटर से कनेक्ट करें, जैसा कि आरेख में धराशायी लाइन के साथ दिखाया गया है। ट्रांजिस्टर के कलेक्टर सर्किट से जुड़ा एक प्रकाश बल्ब भी नहीं जलेगा। जम्पर को हटा दें और इसके बजाय इन इलेक्ट्रोडों से 200 - 300 ओम के प्रतिरोध और एक गैल्वेनिक तत्व ईबी के साथ एक श्रृंखला-जुड़े अवरोधक को कनेक्ट करें, उदाहरण के लिए टाइप 332, लेकिन ताकि तत्व का माइनस आधार पर और प्लस पर हो उत्सर्जक. प्रकाश अब चालू होना चाहिए. ट्रांजिस्टर के इन इलेक्ट्रोडों से तत्व को जोड़ने की ध्रुवता को उलट दें। ऐसे में लाइट नहीं जलेगी. इस प्रयोग को कई बार दोहराएं और आप आश्वस्त हो जाएंगे कि कलेक्टर सर्किट में प्रकाश बल्ब तभी जलेगा जब उत्सर्जक के सापेक्ष ट्रांजिस्टर के आधार पर नकारात्मक वोल्टेज होगा।

चावल। 95. स्विचिंग मोड (ए) और एम्प्लीफिकेशन मोड (बी) में ट्रांजिस्टर के संचालन को दर्शाने वाले प्रयोग।

आइए नजर डालते हैं इन प्रयोगों पर. उनमें से पहले में, जब आपने बेस को जम्पर के साथ एमिटर से जोड़ा और एमिटर जंक्शन को शॉर्ट-सर्किट किया, तो ट्रांजिस्टर बस एक डायोड बन गया, जिस पर रिवर्स वोल्टेज लागू किया गया, जिससे ट्रांजिस्टर बंद हो गया। कलेक्टर जंक्शन का केवल थोड़ा सा रिवर्स करंट ट्रांजिस्टर से होकर गुजरा, जो प्रकाश बल्ब फिलामेंट को गर्म नहीं कर सका। इस समय ट्रांजिस्टर बंद अवस्था में था। फिर, जंपर को हटाकर, आपने एमिटर जंक्शन को बहाल कर दिया। पहले आधार और उत्सर्जक के बीच के तत्व को चालू करके, आपने उत्सर्जक जंक्शन पर प्रत्यक्ष वोल्टेज लागू किया। उत्सर्जक जंक्शन खुल गया, इसके माध्यम से एक प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित हुई, जिसने ट्रांजिस्टर का दूसरा जंक्शन - कलेक्टर खोल दिया। ट्रांजिस्टर खुला निकला और एमिटर-बेस-कलेक्टर सर्किट के माध्यम से एक ट्रांजिस्टर करंट प्रवाहित हुआ, जो एमिटर-बेस सर्किट के करंट से कई गुना अधिक था। यह वह था जिसने प्रकाश बल्ब के फिलामेंट को गर्म किया। जब आपने तत्व की ध्रुवीयता को विपरीत में बदल दिया, तो उसके वोल्टेज ने उत्सर्जक जंक्शन को बंद कर दिया, और साथ ही कलेक्टर जंक्शन भी बंद हो गया। उसी समय, ट्रांजिस्टर करंट लगभग बंद हो गया (केवल रिवर्स कलेक्टर करंट प्रवाहित हुआ) और प्रकाश बल्ब नहीं जला।

इन प्रयोगों में, ट्रांजिस्टर दो अवस्थाओं में से एक में था: खुला या बंद। बेस यूबी पर वोल्टेज के प्रभाव में ट्रांजिस्टर एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच हो गया। ट्रांजिस्टर के संचालन का यह तरीका, चित्र में ग्राफ़ द्वारा दर्शाया गया है। 95, ए, को स्विचिंग मोड या, जो समान है, कुंजी मोड कहा जाता है। ट्रांजिस्टर के संचालन का यह तरीका मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक स्वचालन उपकरण में उपयोग किया जाता है।

इन प्रयोगों में प्रतिरोधक Rb की क्या भूमिका है? सिद्धांत रूप में, यह अवरोधक मौजूद नहीं हो सकता है। मैंने बेस सर्किट में करंट को सीमित करने के लिए इसे पूरी तरह से चालू करने की सिफारिश की। अन्यथा, उत्सर्जक जंक्शन के माध्यम से बहुत अधिक प्रत्यक्ष धारा प्रवाहित होगी, जिसके परिणामस्वरूप जंक्शन का थर्मल ब्रेकडाउन हो सकता है और ट्रांजिस्टर विफल हो जाएगा।

यदि, इन प्रयोगों के दौरान, मापने वाले उपकरणों को बेस और कलेक्टर सर्किट में शामिल किया गया था, तो ट्रांजिस्टर बंद होने पर, इसके सर्किट में लगभग कोई करंट नहीं होगा। ट्रांजिस्टर खुला होने पर, बेस करंट I B 2 - 3 mA से अधिक नहीं होगा, और कलेक्टर करंट I K 60 - 75 mA होगा। इसका मतलब यह है कि ट्रांजिस्टर एक धारा प्रवर्धक हो सकता है।

ऑडियो फ़्रीक्वेंसी रिसीवर और एम्पलीफायरों में, ट्रांजिस्टर एम्प्लीफिकेशन मोड में काम करते हैं। यह मोड स्विचिंग मोड से इस मायने में भिन्न है कि बेस सर्किट में छोटी धाराओं का उपयोग करके, हम ट्रांजिस्टर के कलेक्टर सर्किट में बहुत बड़ी धाराओं को नियंत्रित कर सकते हैं।

प्रवर्धन मोड में एक ट्रांजिस्टर के संचालन को निम्नलिखित प्रयोग (चित्र 95, बी) से चित्रित किया जा सकता है। ट्रांजिस्टर टी के कलेक्टर सर्किट में, 200 - 250 kOhm के प्रतिरोध के साथ विद्युत स्रोत बी - अवरोधक आर बी के आधार और माइनस के बीच विद्युत चुम्बकीय टेलीफोन टीएफ 2 को कनेक्ट करें। 0.1 - 0.5 µF की क्षमता वाले युग्मन संधारित्र C के माध्यम से आधार और उत्सर्जक के बीच दूसरे टेलीफोन TF 1 को कनेक्ट करें। आपको एक साधारण एम्पलीफायर मिलेगा जो, उदाहरण के लिए, वन-वे टेलीफोन के रूप में काम कर सकता है। यदि आपका मित्र एम्पलीफायर के इनपुट से जुड़े टेलीफोन के सामने धीरे से बात करता है, तो आप एम्पलीफायर के आउटपुट से जुड़े टेलीफोन पर उसकी बातचीत सुनेंगे।

इस एम्पलीफायर में अवरोधक आरबी की क्या भूमिका है? इसके माध्यम से, बैटरी बी से ट्रांजिस्टर के आधार पर एक छोटा प्रारंभिक पूर्वाग्रह वोल्टेज आपूर्ति की जाती है, जो ट्रांजिस्टर को खोलता है और इस प्रकार प्रवर्धन मोड में इसके संचालन को सुनिश्चित करता है। टेलीफोन टीएफ 1 के बजाय, आप एम्पलीफायर के इनपुट पर एक पिकअप चालू कर सकते हैं और एक रिकॉर्ड चला सकते हैं। फिर TF2 फोन में किसी राग की ध्वनि या ग्रामोफोन रिकॉर्ड पर रिकॉर्ड की गई गायक की आवाज स्पष्ट रूप से सुनाई देगी।

इस प्रयोग में, एम्पलीफायर के इनपुट पर एक वैकल्पिक ऑडियो आवृत्ति वोल्टेज लागू किया गया था, जिसका स्रोत एक टेलीफोन था, जो एक माइक्रोफोन की तरह, ध्वनि कंपन को विद्युत कंपन या एक पिकअप में परिवर्तित करता है, जो इसके यांत्रिक कंपन को परिवर्तित करता है विद्युत कंपन में सुई. इस वोल्टेज ने एमिटर-बेस सर्किट में एक कमजोर प्रत्यावर्ती धारा का निर्माण किया, जिसने कलेक्टर सर्किट में काफी बड़े करंट को नियंत्रित किया: आधार पर नकारात्मक आधे-चक्र के साथ, कलेक्टर करंट में वृद्धि हुई, और सकारात्मक आधे-चक्र के साथ, यह कम हो गया (देखें) चित्र 95 में ग्राफ़, बी)। सिग्नल को प्रवर्धित किया गया था, और ट्रांजिस्टर द्वारा प्रवर्धित सिग्नल को कलेक्टर सर्किट से जुड़े टेलीफोन द्वारा ध्वनि कंपन में परिवर्तित किया गया था। ट्रांजिस्टर प्रवर्धन मोड में संचालित होता है।

आप एन-पी-एन संरचना के ट्रांजिस्टर के साथ समान प्रयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एमपी35 टाइप करें। इस मामले में, आपको केवल ट्रांजिस्टर की बिजली आपूर्ति की ध्रुवीयता को बदलने की आवश्यकता है: माइनस को एमिटर से जोड़ा जाना चाहिए, और बैटरी के प्लस को कलेक्टर (फोन के माध्यम से) से जोड़ा जाना चाहिए।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के विद्युत मापदंडों के बारे में संक्षेप में। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की गुणवत्ता और प्रवर्धक गुणों का मूल्यांकन कई मापदंडों द्वारा किया जाता है, जिन्हें विशेष उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, आपको मुख्य रूप से तीन मुख्य मापदंडों में रुचि होनी चाहिए: रिवर्स कलेक्टर वर्तमान I KBO, स्थिर वर्तमान स्थानांतरण गुणांक h 21E (इस रूप में पढ़ें: राख दो एक ई) और वर्तमान स्थानांतरण गुणांक जीआर की कटऑफ आवृत्ति .

रिवर्स कलेक्टर करंट I KBO ट्रांजिस्टर के अल्पसंख्यक करंट वाहकों द्वारा बनाए गए कलेक्टर पी-एन जंक्शन के माध्यम से एक अनियंत्रित करंट है। बीएससी का पैरामीटर I ट्रांजिस्टर की गुणवत्ता को दर्शाता है: यह जितना छोटा होगा, ट्रांजिस्टर की गुणवत्ता उतनी ही अधिक होगी। कम-शक्ति वाले कम-आवृत्ति ट्रांजिस्टर के लिए, उदाहरण के लिए प्रकार MP39 - MP42, I BAC 30 μA से अधिक नहीं होना चाहिए, और कम-शक्ति वाले उच्च-आवृत्ति ट्रांजिस्टर के लिए - 5 μA से अधिक नहीं होना चाहिए। I KBO के बड़े मान वाले ट्रांजिस्टर संचालन में अस्थिर होते हैं।

स्थैतिक धारा स्थानांतरण गुणांक h 21E ट्रांजिस्टर के प्रवर्धक गुणों की विशेषता बताता है। इसे स्थिर कहा जाता है क्योंकि इस पैरामीटर को इसके इलेक्ट्रोड पर निरंतर वोल्टेज और इसके सर्किट में निरंतर धाराओं पर मापा जाता है। इस अभिव्यक्ति में बड़ा (बड़े) अक्षर "ई" इंगित करता है कि मापते समय, ट्रांजिस्टर एक सामान्य उत्सर्जक के साथ एक सर्किट के अनुसार जुड़ा होता है (मैं अगली बातचीत में ट्रांजिस्टर कनेक्शन सर्किट के बारे में बात करूंगा)। गुणांक h 21E को किसी दिए गए निरंतर रिवर्स कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज और एमिटर करंट पर प्रत्यक्ष कलेक्टर करंट और स्थिर बेस करंट के अनुपात की विशेषता है। गुणांक h 21E का संख्यात्मक मान जितना अधिक होगा, यह ट्रांजिस्टर उतना अधिक सिग्नल प्रवर्धन प्रदान कर सकता है।

किलोहर्ट्ज़ या मेगाहर्ट्ज़ में व्यक्त वर्तमान स्थानांतरण गुणांक जीआर की कटऑफ आवृत्ति, कुछ आवृत्तियों के दोलनों को बढ़ाने के लिए ट्रांजिस्टर का उपयोग करने की संभावना का न्याय करना संभव बनाती है। उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर MP39 की कटऑफ आवृत्ति 500 ​​kHz है, और ट्रांजिस्टर P401 - P403 30 मेगाहर्ट्ज से अधिक है। व्यवहार में, ट्रांजिस्टर का उपयोग सीमित आवृत्तियों की तुलना में बहुत कम आवृत्तियों को बढ़ाने के लिए किया जाता है, क्योंकि बढ़ती आवृत्ति के साथ ट्रांजिस्टर का वर्तमान स्थानांतरण गुणांक h 21E कम हो जाता है।

व्यावहारिक कार्य में, अधिकतम अनुमेय कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज, अधिकतम अनुमेय कलेक्टर वर्तमान, साथ ही ट्रांजिस्टर के कलेक्टर की अधिकतम अनुमेय बिजली अपव्यय - ट्रांजिस्टर के अंदर गर्मी में परिवर्तित होने वाली शक्ति जैसे मापदंडों को ध्यान में रखना आवश्यक है।

बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए कम-शक्ति वाले ट्रांजिस्टर के बारे में बुनियादी जानकारी परिशिष्ट में पाई जा सकती है। 4.