பொது உமிழ்ப்பான் சுற்று அமைப்பில் NPN டிரான்சிஸ்டரின் பண்பு வரைகோடுகளை அராய்தல்

பொது உமிழ்ப்பான் சுற்று அமைப்பில் NPN டிரான்சிஸ்டரின் பண்பு வரைகோடுகளை அராய்தல்

நோக்கம் 

பொது உமிழ்ப்பான் சுற்று அமைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு NPN டிரான்சிஸ்டரின்பண்புவரைகோடுகள் வரைந்து, அதன் உள்ளீடுமின்எதிர்ப்பு, வெளியீடுமின்எதிர்ப்பு மற்றும்மின்னோட்டப் பெருக்கத்தைக் கண்டறிதல்.

தேவையான 

டிரான்சிஸ்டர் BC 548/ BC 107, மின்சுற்றுப்பலகை (Bread board) மைக்ரோ அம்மீட்டர், மில்லி

கருவிகள் 

அம்மீட்டர், வோல்ட் மீட்டர்கள், மாறுபாட்டு DC மின்மூலம் மற்றும் இணைப்புக் கம்பிகள்.

வாய்ப்பாடு 

 (அலகு இல்லை)

இங்கு, r₁à உள்ளீடு மின்எதிர்ப்பு (Ω)

∆V_BEà அடிவாய் - உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் உள்ள மாறுதல் (V)

∆I_Bà அடிவாய் மின்னோட்ட மாறுதல் (μA)

r_oà வெளியீடு மின்எதிர்ப்பு (Ω)

∆V_CEà ஏற்பான் – உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் உள்ள மாறுதல் (V)

∆I_Cà ஏற்பான் மின்னோட்ட மாறுதல் (mA)

β - டிரான்சிஸ்டரின் மின்னோட்டப் பெருக்கம் (அலகு இல்லை)

மின்சுற்று

குறிப்பு

அடிவாயுடன் தொடர் இணைப்பில் ஒரு மின்தடையாக்கியை இணைப்பதால், அடிவாய்க்கு கூடுதலாக பாயும் மின்னோட்டத்தை தடுக்கலாம்.

முன்னெச்சரிக்கைகள்

• டிரான்சிஸ்டர், அம்மீட்டர்கள், வோல்ட்மீட்டர்கள் மற்றும் DC மின்மூலம் ஆகியவை சரியான முனைகளில் கவனமாக இணைக்கப்பட வேண்டும்.

• டிரான்சிஸ்டரின் ஏற்பான் மற்றும் உமிழ்ப்பான் முனைகளை மாற்றிப் பயன்படுத்தக்கூடாது.

செய்முறை

• படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு மின்சுற்றின் இணைப்புகள் தரப்படுகின்றன.

• DC மின்மூலத்தைப் பயன்படுத்தி, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு மின்னழுத்த வேறுபாடுகளை மாற்றமுடியும்.

1. உள்ளீடு பண்பு வரைகோடுகள் : V_BEvs I_B(V_CE - மாறிலி)

• ஏற்பான் - உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு V ஆனது மாறிலியாக வைக்கப்படுகிறது.

• அடிவாய் – உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடானது (V_BE) 0.1V என்ற படிகளில் அதிகரிக்கப்படுகிறது.அதனுடன் தொடர்புடைய அடிவாய் மின்னோட்டம் I_Bகுறித்துக் கொள்ளப்படுகிறது.

• V_CE-இன் வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு, சோதனை மீண்டும் செய்யப்பட்டு அளவீடுகள் அட்டவணைப்படுத்தப்படுகின்றன.

• V_BE இன் மதிப்பை X-அச்சிலும், I_B இன் மதிப்பை Y-அச்சிலும் கொண்டு, V_CEஇன் வெவ்வேறுமதிப்புகளுக்கு வரைகோடுகள் வரையப்படுகின்றன.

• இந்த வரைகோடுகள் டிரான்சிஸ்டரின் உள்ளீடு பண்பு வரைகோடுகள் (Input characteristic curves) என அழைக்கப்படுகின்றன.

• வரைகோட்டில் இருந்து அதன் சாய்வு கணக்கிடப்படுகிறது. சாய்வின் தலைகீழ் மதிப்பு டிரான்சிஸ்டரின் உள்ளீடு மின்எதிர்ப்பின் மதிப்பைத் தருகிறது.

அட்டவணை 1

உள்ளீடு பண்பு வரைகோடுகள்

2. வெளியீடு பண்பு வரைகோடுகள்: V_CE vs I_c (I_B - மாறிலி)

• அடிவாய் மின்னோட்டம் 1 ஆனது மாறிலியாக வைக்கப்படுகிறது.

• ஏற்பான் - உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு V_CE ஆனது 1V என்ற படிகளில் அதிகரிக்கப்பட்டு, அதற்குரிய ஏற்பான் மின்னோட்டம் I_c குறித்துக் கொள்ளப்படுகிறது. ஏற்பான் மின்னோட்டம் ஏறக்குறைய மாறிலியாகும் வரை அளவீடுகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன.

• தொடக்கத்தில் I_Bன் மதிப்பு 0 mA ஆக வைத்து, அதற்குரிய ஏற்பான் மின்னோட்டம் I_c குறித்துக்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த மின்னோட்டம் பின்னோக்குத் தெவிட்டிய மின்னோட்டம் I_CEOஆகும்.

• I_Bஇன் வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு, இச்சோதனை மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. அளவீடுகள்அட்டவனைப்படுத்தப்படுகின்றன.

• V_CE இன் மதிப்பை X-அச்சிலும், I_c இன் மதிப்பை Y-அச்சிலும் கொண்டு, I_B இன் வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு வரைகோடுகள் வரையப்படுகின்றன.

• இவ்வாறு கிடைக்கும் வரைகோடுகள் டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு பண்பு வரைகோடுகள் (Output characteristic curves) எனப்படும்.

• வரைகோட்டில் இருந்து அதன் சாய்வு கணக்கிடப்படுகிறது. சாய்வின் தலைகீழ் மதிப்பு டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு மின்எதிர்ப்பின் மதிப்பைத் தருகிறது.

அட்டவணை 2

வெளியீடு பண்பு வரைகோடுகள்

3. பரிமாற்றுப் பண்பு வரைகோடுகள்: I_B vs I_c (V_CE - மாறிலி)

• ஏற்பான் – உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு V_CE ஆனது மாறிலியாக வைக்கப்படுகிறது.

• அடிவாய் மின்னோட்டம் I_c ஆனது 10μA என்ற படிகளில் உயர்த்தப்பட்டு, அதனைச் சார்ந்த ஏற்பான் மின்னோட்டம் I_c குறித்துக் கொள்ளப்படுகிறது.

• V_CE யின் வெவ்வேறு மதிப்புகளுக்கு, சோதனை மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. அளவீடுகள் அட்டவணைப் படுத்தப்படுகின்றன.

• V_CE மதிப்பை மாறிலியாகக் கொண்டு, I_B இன் மதிப்பை X-அச்சிலும், I_c இன் மதிப்பை Y-அச்சிலும் கொண்டு, பரிமாற்று பண்பு வரைகோடுகள் (Transfer characteristic curves) வரையப்படுகின்றன.

•பரிமாற்று பண்பு வரைகோட்டின் சாய்வானது மின்னோட்ட பெருக்கத்தின் βமதிப்பைத் தருகிறது.

அட்டவணை 3:

பரிமாற்று பண்பு வரைகோடுகள்

முடிவு

i) பொது உமிழ்ப்பான் சுற்று அமைப்பில் இணைக்கப்பட்ட NPN டிரான்சிஸ்டரின் உள்ளீடு, வெளியீடுமற்றும் பரிமாற்று பண்பு வரைகோடுகள் வரையப்பட்டன.

ii) (அ) உள்ளீடு மின்எதிர்ப்பு r_i: = ----------------- Ω

(ஆ) வெளியீடு மின்எதிர்ப்பு r_o = ----------------Ω

(இ) மின்னோட்டப் பெருக்கம் β = ----------------- அலகு இல்லை