ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క పరికరం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం

ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌కు బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను అతిగా చెప్పలేము. బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు నేడు ప్రతిచోటా ఉపయోగించబడుతున్నాయి: సిగ్నల్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు విస్తరించడానికి, ఎలక్ట్రికల్ కన్వర్టర్‌లలో, రిసీవర్‌లు మరియు ట్రాన్స్‌మిటర్‌లలో మరియు అనేక ఇతర ప్రదేశాలలో, ఇది చాలా కాలం పాటు జాబితా చేయబడుతుంది.

అందువల్ల, ఈ వ్యాసం యొక్క ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, మేము బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల అప్లికేషన్ యొక్క అన్ని రంగాలను తాకము, కానీ 1950 ల నుండి మొత్తం ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమను మార్చిన ఈ అద్భుతమైన సెమీకండక్టర్ పరికరం యొక్క పరికరం మరియు ఆపరేషన్ యొక్క సాధారణ సూత్రాన్ని మాత్రమే పరిగణించము. 1970ల నుండి సాంకేతిక పురోగతిని వేగవంతం చేయడంలో గణనీయంగా దోహదపడింది.

బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్ అనేది మూడు-ఎలక్ట్రోడ్ సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇందులో మూడు బేస్‌ల వేరియబుల్ కండక్టివిటీ బేస్‌గా ఉంటుంది. అందువలన, ట్రాన్సిస్టర్లు NPN మరియు PNP రకాలు. ట్రాన్సిస్టర్లు తయారు చేయబడిన సెమీకండక్టర్ పదార్థాలు ప్రధానంగా: సిలికాన్, జెర్మేనియం, గాలియం ఆర్సెనైడ్ మరియు ఇతరులు.

సిలికాన్, జెర్మేనియం మరియు ఇతర పదార్థాలు మొదట్లో విద్యుద్వాహకాలు, కానీ మీరు వాటికి మలినాలను జోడిస్తే, అవి సెమీకండక్టర్లుగా మారతాయి. ఫాస్ఫరస్ (ఎలక్ట్రాన్ దాత) వంటి సిలికాన్‌కు చేర్పులు సిలికాన్‌ను N-రకం సెమీకండక్టర్‌గా చేస్తాయి మరియు సిలికాన్‌కు బోరాన్ (ఎలక్ట్రాన్ అంగీకారకం) జోడించబడితే, అప్పుడు సిలికాన్ P-రకం సెమీకండక్టర్ అవుతుంది.

ఫలితంగా, N-రకం సెమీకండక్టర్లు ఎలక్ట్రాన్ ప్రసరణను కలిగి ఉంటాయి మరియు P-రకం సెమీకండక్టర్లు రంధ్ర ప్రసరణను కలిగి ఉంటాయి. మీరు అర్థం చేసుకున్నట్లుగా, క్రియాశీల ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల రకం ద్వారా వాహకత నిర్ణయించబడుతుంది.

కాబట్టి, P- రకం మరియు N- రకం సెమీకండక్టర్ల యొక్క మూడు-పొరల పై తప్పనిసరిగా బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్. ప్రతి లేయర్‌కు జోడించబడిన టెర్మినల్స్: ఉద్గారిణి, కలెక్టర్ మరియు బేస్.

బేస్ ఒక వాహకత నియంత్రణ ఎలక్ట్రోడ్. ఉద్గారిణి అనేది సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత వాహకాల యొక్క మూలం. పరికరానికి వర్తించే EMF చర్యలో ప్రస్తుత క్యారియర్లు పరుగెత్తే దిశలో కలెక్టర్ అనేది ప్రదేశం.

రేఖాచిత్రాలలో NPN మరియు PNP బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల చిహ్నాలు భిన్నంగా ఉంటాయి. ఈ హోదాలు పరికరాన్ని మరియు ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని మాత్రమే ప్రతిబింబిస్తాయి. బాణం ఎల్లప్పుడూ ఉద్గారిణి మరియు బేస్ మధ్య డ్రా అవుతుంది. బాణం యొక్క దిశ అనేది బేస్ ఎమిటర్ సర్క్యూట్‌లోకి అందించబడే నియంత్రణ కరెంట్ యొక్క దిశ.

కాబట్టి, ఒక NPN ట్రాన్సిస్టర్‌లో, బాణం బేస్ నుండి ఉద్గారిణికి చూపుతుంది, అంటే సక్రియ మోడ్‌లో, ఉద్గారిణి నుండి ఎలక్ట్రాన్లు కలెక్టర్‌కు పరుగెత్తుతాయి, అయితే నియంత్రణ కరెంట్ బేస్ నుండి ఉద్గారిణికి దర్శకత్వం వహించాలి.

PNP ట్రాన్సిస్టర్‌లో, ఇది కేవలం వ్యతిరేకం: బాణం ఉద్గారిణి నుండి బేస్‌కు మళ్లించబడుతుంది, అంటే యాక్టివ్ మోడ్‌లో ఉద్గారిణి నుండి రంధ్రాలు కలెక్టర్‌కు వెళతాయి, అయితే నియంత్రణ కరెంట్ ఉద్గారిణి నుండి క్రిందికి మళ్లించబడాలి. బేస్.

ఇది ఎందుకు జరుగుతుందో చూద్దాం. దాని ఉద్గారిణికి సంబంధించి ఒక NPN ట్రాన్సిస్టర్ (0.7 వోల్ట్‌ల ప్రాంతంలో) బేస్‌కు స్థిరమైన సానుకూల వోల్టేజ్ వర్తించబడినప్పుడు, ఈ NPN ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్-ఎమిటర్ pn జంక్షన్ (ఫిగర్ చూడండి) ముందుకు పక్షపాతంగా ఉంటుంది మరియు మధ్య సంభావ్య అవరోధం కలెక్టర్ జంక్షన్ -బేస్ మరియు బేస్ ఎమిటర్ తగ్గుతుంది, ఇప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు కలెక్టర్-ఉద్గారిణి సర్క్యూట్‌లోని EMF చర్యలో దాని ద్వారా కదలగలవు.

తగినంత బేస్ కరెంట్‌తో, ఈ సర్క్యూట్‌లో కలెక్టర్-ఉద్గారిణి కరెంట్ ఉత్పన్నమవుతుంది మరియు బేస్-ఎమిటర్ కరెంట్‌తో సేకరిస్తుంది. NPN ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ అవుతుంది.

కలెక్టర్ కరెంట్ మరియు కంట్రోల్ కరెంట్ (బేస్) మధ్య సంబంధాన్ని ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రస్తుత లాభం అంటారు. ఈ పరామితి ట్రాన్సిస్టర్ డాక్యుమెంటేషన్‌లో ఇవ్వబడింది మరియు యూనిట్ల నుండి అనేక వందల వరకు మారవచ్చు.

దాని ఉద్గారిణికి సంబంధించి PNP ట్రాన్సిస్టర్ (-0.7 వోల్ట్ల ప్రాంతంలో) బేస్‌కు స్థిరమైన ప్రతికూల వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, ఈ PNP ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క np బేస్-ఉద్గారిణి జంక్షన్ ముందుకు పక్షపాతంతో ఉంటుంది మరియు కలెక్టర్ మధ్య సంభావ్య అవరోధం- బేస్ మరియు బేస్ జంక్షన్ -ఉద్గారిణి తగ్గుతుంది, ఇప్పుడు కలెక్టర్-ఉద్గారిణి సర్క్యూట్‌లో EMF చర్యలో రంధ్రాలు దాని ద్వారా కదలగలవు.

కలెక్టర్ సర్క్యూట్‌కు సరఫరా యొక్క ధ్రువణతను గమనించండి. తగినంత బేస్ కరెంట్‌తో, ఈ సర్క్యూట్‌లో కలెక్టర్-ఉద్గారిణి కరెంట్ ఉత్పన్నమవుతుంది మరియు బేస్-ఎమిటర్ కరెంట్‌తో సేకరిస్తుంది. PNP ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ అవుతుంది.

బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు సాధారణంగా యాంప్లిఫైయర్, బారియర్ లేదా స్విచ్‌లో వివిధ పరికరాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

బూస్ట్ మోడ్‌లో, బేస్ కరెంట్ ఎప్పుడూ హోల్డింగ్ కరెంట్ కంటే తక్కువగా ఉండదు, ఇది ట్రాన్సిస్టర్‌ను అన్ని సమయాల్లో బహిరంగ వాహక స్థితిలో ఉంచుతుంది. ఈ మోడ్‌లో, తక్కువ బేస్ కరెంట్ డోలనాలు చాలా ఎక్కువ కలెక్టర్ కరెంట్ వద్ద సంబంధిత డోలనాలను ప్రారంభిస్తాయి.

కీ మోడ్‌లో, ట్రాన్సిస్టర్ క్లోజ్డ్ నుండి ఓపెన్ స్టేట్‌కి మారుతుంది, ఇది హై-స్పీడ్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌గా పనిచేస్తుంది. అవరోధ మోడ్‌లో, బేస్ కరెంట్‌ను మార్చడం ద్వారా, కలెక్టర్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడిన లోడ్ కరెంట్ నియంత్రించబడుతుంది.

ఇది కూడ చూడు:ట్రాన్సిస్టర్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్ - ఆపరేషన్ మరియు స్కీమాటిక్ సూత్రం