இரு முனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (BJT)

இரு முனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (BJT)

அறிமுகம்

1951 ல், வில்லியம் ஷாக்லி என்பவர் டிரான்சிஸ்டரின் நவீன வடிவத்தை உருவாக்கினார். இது இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொழில்நுட்ப புரட்சியை ஏற்படுத்த உதவிய குறைகடத்தி கருவி ஆகும். டிரான்சிஸ்டரில் வெப்ப இழப்பு குறைவாகும். இப்பண்பு ஆயிரக்கணக்கில் மீச்சிறு டிரான்சிஸ்டர்களைக் கொண்ட தொகுப்புச் சுற்றை உருவாக்க அடிப்படையாக இருந்தது. வேகமாக முன்னேறிவரும் எலக்ட்ரானியல் தொழில் துறையில் அதிக அளவு பயன்பாடுகளுக்கு தொகுப்புச் சுற்றின் தோற்றம் வழிவகை செய்துள்ளது.

இரு முனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (BJT)

சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானிய குறைகடத்தி படிகத்தில் n-வகை பொருளானது இரண்டு p வகை பொருள்களுக்கிடையே இடையீட்டு அடுக்காக வைக்கப்படுகிறது (PNP டிரான்சிஸ்டர்) அல்லது ஒரு p-வகை பொருள் இரண்டு n வகை பொருள்களுக்கிடையே இடையீட்டுப் பொருளாக அமைக்கப்படுகிறது (NPN டிரான்சிஸ்டர்). ஈரப்பதத்திலிருந்து பாதுகாக்க டிரான்சிஸ்டரானது உலோக அல்லது நெகிழிப் பெட்டியில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. டிரான்சிஸ்டரின் இரு வகைகளும் மின்சுற்று குறியீடுகளும் படம் 9.25இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

படம் 9.25 (அ) NPN டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் அதன் மின்சுற்று குறியீட்டு படம் (ஆ ) PNP டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் அதன் மின்சுற்று குறியீட்டுப்படம்.

இவ்வாறு உருவாக்கப்பட்ட மூன்று பகுதிகள் உமிழ்ப்பான், அடிவாய் மற்றும் ஏற்பான் ஆகியவை முறையே E, B மற்றும் C எனப் பெயரிடப்பட்டு முனைகள் அல்லது மின் இணைப்பு அமைப்பு ஏற்படுத்தப்பட்டுள்ளது. BJT என்பது இரு p-n சந்திகளைக் கொண்டுள்ளதால், உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தி (J_EB) மற்றும் ஏற்பான் - அடிவாய் சந்தி (J_CB) ஆகிய இரு சந்திகளின் குறுக்கே இரண்டு இயக்கமில்லாப் பகுதிகள் உருவாகின்றன.

உமிழ்ப்பான் முனையில் p-லிருந்து n-க்கு குறிக்கப்பட்டுள்ள அம்புக்குறி மரபுமின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கிறது.

உமிழ்ப்பான்

உமிழ்ப்பானின் முக்கிய செயல்பாடு பெரும்பான்மை ஊர்திகளை ஏற்பான் பகுதிக்கு அடிவாய் வழியாகத் தருவது ஆகும். எனவே, மற்ற இரு பகுதியைவிட உமிழ்ப்பான் ஆனது, அதிக அளவு மாசூட்டப்பட்டிருக்கும். அடிவாய்

மற்ற இருபகுதியைவிட (10⁶ m) அடிவாய் ஆனது மெல்லியதாகவும் குறைந்த அளவு மாசூட்டப்பட்டிருக்கும்.

ஏற்பான்

உமிழ்ப்பானிலிருந்து அடிவாய் வழியாகச் செலுத்தப்படும் பெரும்பான்மை ஊர்திகளை ஏற்பதே ஏற்பானின் முக்கிய செயல்பாடு ஆகும். எனவே ஏற்பானின் அளவு மற்ற இரு பகுதியை விடப் பெரியதாகவும் அமைக்க வேண்டும். ஏனெனில், இது அதிக மின் திறனைப் பயன்படுத்த வேண்டியுள்ளது. மேலும், இது ஓரளவு மாசூட்டப்பட்டிருக்கும்.

உங்களுக்கு தெரியுமா?

வடிவம் மற்றும் மாசூட்டல் – அளவின் வேறுபாட்டின் காரணமாக உமிழ்ப்பானுக்கு பதிலாக ஏற்பானுக்கும் ஏற்பானுக்கு பதிலாக உமிழ்ப்பானுக்கும் இணைப்புகள் தர இயலாது.

டிரான்சிஸ்டரை சார்பு படுத்துதல்:

டிரான்சிஸ்டரின் முனைகளுக்கு இடையே உரிய dc மின்னழுத்தத்தை அளிப்பது சார்பு படுத்துதல் எனப்படும்.

டிரான்சிஸ்டர் சார்புபடுத்துதலின் பல்வேறு வகைகள் :

செயல்படும் முன்னோக்கு சார்புச் நிலை:

இந்த வகைச் சார்பில் உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தி முன்னோக்குச் சார்பிலும், ஏற்பான் - அடிவாய் சந்தி பின்னோக்குச் சார்பிலும் இருக்கும் டிரான்சிஸ்டரானது செயல்படும் நிலையில் அமையும். இப்போது டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கியாகச் செயல்படும்.

தெவிட்டிய நிலை:

இங்கு , உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தியும், ஏற்பான் - அடிவாய் சந்தியும் முன்னோக்குச் சார்பில் அமையும். டிரான்சிஸ்டரின் சந்திகளின் குறுக்கே மிக அதிக அளவு மின்னோட்டம் பாயும். இந்நிலையில் டிரான்சிஸ்டரானது மூடிய சாவியாகச் செயல்படும்.

வெட்டு நிலை:

இந்த நிலையில் உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தியும், ஏற்பான் - அடிவாய் சந்தியும் பின்னோக்குச் சார்பில் அமையும். இந்த நிலையில் டிரான்சிஸ்டர் திறந்த சுற்றாகச் செயல்படும்.

குறிப்பு

PNP டிரான்சிஸ்டரில் அடிவாயும் ஏற்பானும் உமிழ்ப்பானைப் பொருத்து எதிர்மின்வாயாக இருப்பதை நடுவில் உள்ள N குறிக்கிறது. ஆனால், NPN டிரான்சிஸ்டரில் அடிவாயும் ஏற்பானும் உமிழ்ப்பானைப் பொருத்து நேர்மின் வாயாக இருப்பதை நடுவில் உள்ள P குறிக்கிறது.

டிரான்சிஸ்டர் மின்சுற்று வடிவமைப்புகள்

டிரான்சிஸ்டர் செயல்படும் போது, அதன் முனைகளில் ஏதேனும் ஒரு முனை, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு மின்சுற்றுகளுக்குப் பொதுவாக பயன்படுத்துவதைப் பொருத்து, மூன்று வகைப்பட்ட மின்சுற்று அமைப்புகள் உள்ளன.

1. பொது அடிவாய் (CB) வடிவமைப்பு:

இங்கு உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு மின்சுற்றுகளில் பொதுவாக அடிவாய் அமையும். படம் 9.26 (அ) மற்றும் 9.26 (ஆ) இல் இதற்கான குறியீடு மற்றும் மின்சுற்றுகள் காட்டப்பட்டுள்ளன. உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டம் உள்ளீடு I_E மின்னோட்டமாகவும், ஏற்பான் மின்னோட்டம் I_C ஆனது வெளியீடு மின்னோட்டமாகவும் அமையும். உள்ளீடு சைகையானது உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் முனைகளுக்கு இடையே அளிக்கப்பட்டு வெளியீடானது ஏற்பான் - அடிவாய் முனைகளுக்கிடையே பெறப்படும்.

படம் 9.26 பொது அடிவாய் நிலை அமைப்பில் NPN டிரான்சிஸ்டர் (அ) மின்சுற்று குறியீட்டுப்படம் (ஆ) மின்சுற்று குறியீடு

2. பொது உமிழ்ப்பான் மின்சுற்று வடிவமைப்பு

இந்த வடிவமைப்பில், உமிழ்ப்பான் ஆனது உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு ஆகிய இரண்டுமின்சுற்றுகளுக்கும் பொதுவானதாக அமையும். இது படம் 9.27இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. அடிவாய்மின்னோட்டம் I_B உள்ளீடு மின்னோட்டமாகவும், ஏற்பான் மின்னோட்டம் I_C ஆனது வெளியீடு மின்னோட்டமாகவும் அமையும். உள்ளீடு சைகையானது ஏற்பான் மற்றும் அடிவாய் முனைகளுக்கிடையே அளிக்கப்படுகிறது. ஏற்பான் மற்றும் உமிழ்ப்பான் முனைகளுக்கிடையே வெளியீடு அளவிடப்படுகிறது.

படம் 9.27 பொது உமிழ்ப்பான் நிலை அமைப்பில் NPN டிரான்சிஸ்டர் (அ) மின்சுற்று குறியீட்டுப்படம் (ஆ) மின்சுற்று குறியீட்டு

பொது ஏற்பான் மின்சுற்று வடிவமைப்பு

இங்கு உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு மின்சுற்றுகளுக்குப் பொதுவானதாக ஏற்பான் அமைவதை படம் 9.28 இல் காணலாம். அடிவாய் மின்னோட்டம் I_B. உள்ளீடு மின்னோட்டமாகவும், ஏற்பான் மின்னோட்டம் I_E வெளியீடு மின்னோட்டமாகவும் அமையும்.

உள்ளீடு சைகையானது அடிவாய் மற்றும் உமிழ்ப்பான் முனைகளுக்கிடையே அளிக்கப்படுகிறது. உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பான் முனைகளுக்கிடையே வெளியீடு அளவிடப்படுகிறது.

குறிப்பு

பொது ஏற்பான் வடிவமைப்பில், வெளியீடு உமிழ்ப்பானிலிருந்து பெறப்படுவதால் இச்சுற்று உமிழ்ப்பான் பின்தொடர்ச்சுற்று எனவும் அழைக்கப்படுகிறது.

படம் 9.28 பொத ஏற்பான் நிலை அமைப்பில் NPN டிரான்சிஸ்டர் (அ) மின்சுற்று குறியீட்டுப்படம் (ஆ ) மின் சுற்று குறியீடு