டிரான்சிஸ்டர்கள் - அடிப்படைகள், வகைகள் மற்றும் பைசிங் முறைகள்

சிக்கல்களை அகற்ற எங்கள் கருவியை முயற்சிக்கவும்





டிரான்சிஸ்டருக்கு அறிமுகம்:

முன்னதாக, ஒரு மின்னணு சாதனத்தின் முக்கியமான மற்றும் முக்கியமான கூறு ஒரு வெற்றிடக் குழாய் ஆகும், இது ஒரு எலக்ட்ரான் குழாய் ஆகும் மின்சாரத்தை கட்டுப்படுத்தவும் . வெற்றிடக் குழாய்கள் வேலை செய்தன, ஆனால் அவை பருமனானவை, அதிக இயக்க மின்னழுத்தங்கள் தேவை, அதிக மின் நுகர்வு, குறைந்த செயல்திறனைக் கொடுக்கும், மற்றும் கேத்தோடு எலக்ட்ரான்-உமிழும் பொருட்கள் செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே, அது வெப்பமாக முடிந்தது, இது குழாயின் ஆயுளைக் குறைத்தது. இந்த சிக்கல்களை சமாளிக்க, ஜான் பார்டீன், வால்டர் பிராட்டெய்ன் மற்றும் வில்லியம் ஷாக்லி ஆகியோர் 1947 ஆம் ஆண்டில் பெல் லேப்ஸில் ஒரு டிரான்சிஸ்டரைக் கண்டுபிடித்தனர். இந்த புதிய சாதனம் வெற்றிடக் குழாய்களின் பல அடிப்படை வரம்புகளை சமாளிக்க மிகவும் நேர்த்தியான தீர்வாக இருந்தது.

டிரான்சிஸ்டர் என்பது ஒரு குறைக்கடத்தி சாதனம், இது நடத்தை மற்றும் காப்பு இரண்டையும் செய்யக்கூடியது. ஒரு டிரான்சிஸ்டர் ஒரு சுவிட்ச் மற்றும் ஒரு பெருக்கியாக செயல்பட முடியும். இது ஆடியோ அலைகளை மின்னணு அலைகள் மற்றும் மின்தடைகளாக மாற்றுகிறது, மின்னணு மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது. டிரான்சிஸ்டர்கள் மிக நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டுள்ளன, அளவு சிறியவை, அதிக பாதுகாப்பிற்காக குறைந்த மின்னழுத்த விநியோகங்களில் செயல்பட முடியும், மேலும் எந்த இழை மின்னோட்டமும் தேவையில்லை. முதல் டிரான்சிஸ்டர் ஜெர்மானியத்துடன் புனையப்பட்டது. ஒரு டிரான்சிஸ்டர் ஒரு வெற்றிட குழாய் ட்ரையோடின் அதே செயல்பாட்டை செய்கிறது, ஆனால் ஒரு வெற்றிட அறையில் சூடான மின்முனைகளுக்கு பதிலாக குறைக்கடத்தி சந்திப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது. இது நவீன மின்னணு சாதனங்களின் அடிப்படை கட்டுமானத் தொகுதி மற்றும் நவீன மின்னணு அமைப்புகளில் எல்லா இடங்களிலும் காணப்படுகிறது.




டிரான்சிஸ்டர் அடிப்படைகள்:

ஒரு டிரான்சிஸ்டர் என்பது மூன்று முனைய சாதனம். அதாவது,

  • அடிப்படை: டிரான்சிஸ்டரை செயல்படுத்துவதற்கு இது பொறுப்பு.
  • கலெக்டர்: இது நேர்மறையான முன்னணி.
  • உமிழ்ப்பான்: இது எதிர்மறை முன்னணி.

ஒரு டிரான்சிஸ்டரின் பின்னால் உள்ள அடிப்படை யோசனை என்னவென்றால், இரண்டாவது சேனலின் வழியாக பாயும் மிகச் சிறிய மின்னோட்டத்தின் தீவிரத்தை வேறுபடுத்துவதன் மூலம் ஒரு சேனலின் வழியாக மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்த இது உங்களை அனுமதிக்கிறது.



டிரான்சிஸ்டர்களின் வகைகள்:

இரண்டு வகையான டிரான்சிஸ்டர்கள் உள்ளன, அவை இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர்கள் (பிஜேடி), புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FET). அடிப்படை மற்றும் உமிழ்ப்பான் இடையே ஒரு சிறிய மின்னோட்டம் பாய்கிறது அடிப்படை சேகரிப்பு சேகரிப்பாளருக்கும் உமிழ்ப்பான் முனையங்களுக்கும் இடையில் ஒரு பெரிய மின்னோட்ட ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்த முடியும். ஒரு புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டருக்கு, இது மூன்று முனையங்களையும் கொண்டுள்ளது, அவை வாயில், மூல மற்றும் வடிகால், மற்றும் வாயிலில் ஒரு மின்னழுத்தம் மூலத்திற்கும் வடிகால்க்கும் இடையில் ஒரு மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தலாம். BJT மற்றும் FET இன் எளிய வரைபடங்கள் கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன:

இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (பிஜேடி)

இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (பிஜேடி)

புல விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FET)

புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FET)

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, டிரான்சிஸ்டர்கள் பல்வேறு அளவுகள் மற்றும் வடிவங்களில் வருகின்றன. இந்த டிரான்சிஸ்டர்கள் அனைத்திற்கும் பொதுவான ஒரு விஷயம் என்னவென்றால், அவை ஒவ்வொன்றும் மூன்று தடங்களைக் கொண்டுள்ளன.


  • இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர்:

ஒரு இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (பிஜேடி) மூன்று முனையங்கள் மூன்று டோப் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்தி பகுதிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது P-N-P மற்றும் N-P-N என இரண்டு வகைகளுடன் வருகிறது.

பி-என்-பி டிரான்சிஸ்டர், பி-டோப் செய்யப்பட்ட பொருளின் இரண்டு அடுக்குகளுக்கு இடையில் என்-டோப் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்தியின் ஒரு அடுக்கைக் கொண்டுள்ளது. சேகரிப்பாளருக்குள் நுழையும் அடிப்படை மின்னோட்டம் அதன் வெளியீட்டில் பெருக்கப்படுகிறது.

பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டர் இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, ​​அதன் அடிப்படை உமிழ்ப்பாளருடன் ஒப்பிடும்போது குறைவாக இழுக்கப்படும். பி.என்.பி டிரான்சிஸ்டரின் அம்புகள் சாதனம் செயலில் பயன்முறையில் இருக்கும்போது தற்போதைய ஓட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கும்.

பிஎன்பி வேலை வரைபடம்

N-P-N டிரான்சிஸ்டர் N- டோப் செய்யப்பட்ட பொருளின் இரண்டு அடுக்குகளுக்கு இடையில் P- டோப் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்தியின் ஒரு அடுக்கைக் கொண்டுள்ளது. மின்னோட்டத்தை பெருக்குவதன் மூலம் அதிக சேகரிப்பான் மற்றும் உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தைப் பெறுகிறோம்.

உமிழ்ப்பாளருடன் ஒப்பிடும்போது அதன் அடிப்படை குறைவாக இழுக்கப்படும் போது NPN டிரான்சிஸ்டர் இயக்கத்தில் இருக்கும். டிரான்சிஸ்டர் ON நிலையில் இருக்கும்போது, ​​தற்போதைய ஓட்டம் டிரான்சிஸ்டரின் சேகரிப்பாளருக்கும் உமிழ்ப்பாளருக்கும் இடையில் இருக்கும். பி-வகை பிராந்தியத்தில் சிறுபான்மை கேரியர்களின் அடிப்படையில் எலக்ட்ரான்கள் உமிழ்ப்பாளரிடமிருந்து சேகரிப்பாளருக்கு நகரும். இந்த காரணத்தினால் இது அதிக நடப்பு மற்றும் வேகமான செயல்பாட்டை அனுமதிக்கிறது, இன்று பயன்படுத்தப்படும் பெரும்பாலான இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் NPN ஆகும்.

NPN வேலை வரைபடம்

  • புல விளைவு டிரான்சிஸ்டர் (FET):

புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர் ஒரு யூனிபோலார் டிரான்சிஸ்டர், என்-சேனல் எஃப்இடி அல்லது பி-சேனல் எஃப்இடி கடத்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. FET இன் மூன்று முனையங்கள் மூல, வாயில் மற்றும் வடிகால் ஆகும். அடிப்படை n- சேனல் மற்றும் p- சேனல் FET கள் மேலே காட்டப்பட்டுள்ளன. ஒரு n- சேனல் FET க்கு, சாதனம் n- வகை பொருளிலிருந்து கட்டமைக்கப்படுகிறது. மூலத்திற்கும் வடிகால்க்கும் இடையில், பின்னர் வகை பொருள் ஒரு மின்தடையாக செயல்படுகிறது.

இந்த டிரான்சிஸ்டர் துளைகள் அல்லது எலக்ட்ரான்கள் தொடர்பான நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கேரியர்களைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டண கேரியர்களை நகர்த்துவதன் மூலம் FET சேனல் உருவாகிறது. சிலிக்கான் செய்யப்பட்ட FET இன் சேனல்.

FET கள், MOSFET, JFET போன்ற பல வகைகள் உள்ளன. FET இன் பயன்பாடுகள் குறைந்த இரைச்சல் பெருக்கி, இடையக பெருக்கி மற்றும் அனலாக் சுவிட்சில் உள்ளன.

இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் பயாசிங்

டையோடு NPN-PNP

டிரான்சிஸ்டர்கள் கிட்டத்தட்ட அனைத்து சுற்றுகளுக்கும் அவசியமான மிக முக்கியமான குறைக்கடத்தி செயலில் உள்ள சாதனங்கள். அவை மின்னணு சுவிட்சுகள், பெருக்கிகள் போன்றவை சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. டிரான்சிஸ்டர்கள் NPN, PNP, FET, JFET போன்றவையாக இருக்கலாம், அவை மின்னணு சுற்றுகளில் வெவ்வேறு செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. சுற்றுவட்டத்தின் சரியான வேலைக்கு, மின்தடை நெட்வொர்க்குகளைப் பயன்படுத்தி டிரான்சிஸ்டரைச் சார்புடையது அவசியம். கலெக்டர்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் மற்றும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை இல்லாத கலெக்டர் மின்னோட்டத்தைக் காட்டும் வெளியீட்டு பண்புகளின் புள்ளி இயக்க புள்ளியாகும். இயக்க புள்ளி பயாஸ் பாயிண்ட் அல்லது கியூ-பாயிண்ட் (க்யூசென்ட் பாயிண்ட்) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

டிரான்சிஸ்டர்களின் சரியான இயக்க பண்புகளை வழங்க மின்தடையங்கள், மின்தேக்கிகள் அல்லது விநியோக மின்னழுத்தம் போன்றவற்றை வழங்க பயாசிங் குறிப்பிடப்படுகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட கலெக்டர் மின்னழுத்தத்தில் DC கலெக்டர் மின்னோட்டத்தைப் பெற DC சார்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு Q- புள்ளியின் அடிப்படையில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கி உள்ளமைவில், ஐசி (அதிகபட்சம்) என்பது டிரான்சிஸ்டர் வழியாக பாயக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்டமாகும், மேலும் VCE (அதிகபட்சம்) என்பது சாதனம் முழுவதும் பயன்படுத்தப்படும் அதிகபட்ச மின்னழுத்தமாகும். டிரான்சிஸ்டரை ஒரு பெருக்கியாக வேலை செய்ய, ஒரு சுமை மின்தடை ஆர்.சி சேகரிப்பாளருடன் இணைக்கப்பட வேண்டும். பயாசிங் டிசி இயக்க மின்னழுத்தத்தையும் மின்னோட்டத்தையும் சரியான நிலைக்கு அமைக்கிறது, இதனால் ஏசி உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை டிரான்சிஸ்டரால் சரியாக பெருக்க முடியும். சரியான சார்பு புள்ளி டிரான்சிஸ்டரின் முழுமையாக ஆன் அல்லது முழுமையாக ஆஃப் நிலைகளுக்கு இடையில் உள்ளது. இந்த மைய புள்ளி Q- புள்ளி மற்றும் டிரான்சிஸ்டர் சரியாக சார்புடையதாக இருந்தால், Q- புள்ளி டிரான்சிஸ்டரின் மைய இயக்க புள்ளியாக இருக்கும். உள்ளீட்டு சமிக்ஞை முழுமையான சுழற்சியின் வழியாக மாறும்போது வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கவும் குறைக்கவும் இது உதவுகிறது.

டிரான்சிஸ்டரின் சரியான Q- புள்ளியை அமைப்பதற்கு, சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தை அதன் அடித்தளத்தில் எந்த சமிக்ஞையும் இல்லாமல் ஒரு நிலையான மற்றும் நிலையான மதிப்புக்கு அமைக்க ஒரு கலெக்டர் மின்தடை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த நிலையான டிசி இயக்க புள்ளி விநியோக மின்னழுத்தத்தின் மதிப்பு மற்றும் அடிப்படை சார்பு மின்தடையின் மதிப்பு ஆகியவற்றால் அமைக்கப்படுகிறது. பொதுவான அடிப்படை, பொதுவான சேகரிப்பாளர் மற்றும் பொதுவான உமிழ்ப்பான் உள்ளமைவுகள் போன்ற மூன்று டிரான்சிஸ்டர் உள்ளமைவுகளிலும் அடிப்படை சார்பு மின்தடையங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

டிரான்சிஸ்டர்-பயாசிங் -1 டிரான்சிஸ்டர்

சார்பு முறைகள்:

டிரான்சிஸ்டர் பேஸ் பயாசிங்கின் வெவ்வேறு முறைகள் பின்வருமாறு:

1. தற்போதைய சார்பு:

படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அடிப்படை சார்புகளை அமைக்க இரண்டு மின்தடையங்கள் ஆர்.சி மற்றும் ஆர்.பி. இந்த மின்தடையங்கள் நிலையான மின்னோட்ட சார்புடன் டிரான்சிஸ்டரின் ஆரம்ப இயக்க பகுதியை நிறுவுகின்றன.

டிரான்சிஸ்டர் முன்னோக்கி சார்பு ஆர்.பி. மூலம் நேர்மறை அடிப்படை சார்பு மின்னழுத்தத்துடன். முன்னோக்கி அடிப்படை-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி 0.7 வோல்ட் ஆகும். எனவே ஆர்.பி. மூலம் மின்னோட்டம் நான்பி= (விடி.சி.- விஇரு) / நான்பி

2. கருத்து சார்பு:

பின்னூட்ட மின்தடையின் பயன்பாட்டின் மூலம் டிரான்சிஸ்டர் சார்புகளை Fig.2 காட்டுகிறது. அடிப்படை சார்பு சேகரிப்பான் மின்னழுத்தத்திலிருந்து பெறப்படுகிறது. கலெக்டர் கருத்து, டிரான்சிஸ்டர் எப்போதும் செயலில் உள்ள பகுதியில் சார்புடையதாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது. கலெக்டர் மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும் போது, ​​சேகரிப்பாளரின் மின்னழுத்தம் குறைகிறது. இது அடிப்படை இயக்ககத்தை குறைக்கிறது, இது கலெக்டர் மின்னோட்டத்தை குறைக்கிறது. இந்த கருத்து உள்ளமைவு டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கி வடிவமைப்புகளுக்கு ஏற்றது.

3. இரட்டை கருத்துச் சார்பு:

இரட்டை பின்னூட்ட மின்தடைகளைப் பயன்படுத்தி சார்பு எவ்வாறு அடையப்படுகிறது என்பதை படம் 3 காட்டுகிறது.

இரண்டு மின்தடைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் RB1 மற்றும் RB2 பீட்டாவின் மாறுபாடுகள் தொடர்பான நிலைத்தன்மையை அடிப்படை சார்பு மின்தடையங்கள் மூலம் தற்போதைய ஓட்டத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் அதிகரிக்கின்றன. இந்த உள்ளமைவில், RB1 இல் உள்ள மின்னோட்டம் சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்தின் 10% க்கு சமம்.

4. மின்னழுத்த பிரிக்கும் சார்பு:

வோல்டேஜ் டிவைடர் சார்புகளை Fig.4 காட்டுகிறது, இதில் இரண்டு மின்தடையங்கள் RB1 மற்றும் RB2 ஆகியவை மின்னழுத்த வகுப்பி வலையமைப்பை உருவாக்கும் டிரான்சிஸ்டரின் அடித்தளத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. டிரான்சிஸ்டர் RB2 முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியால் சார்புகளைப் பெறுகிறது. இந்த வகையான சார்பு உள்ளமைவு பெருக்கி சுற்றுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

5. இரட்டை அடிப்படை சார்பு:

Fig.5 உறுதிப்படுத்தலுக்கான இரட்டை கருத்துக்களைக் காட்டுகிறது. கலெக்டர் மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் உறுதிப்படுத்தலை மேம்படுத்த இது உமிழ்ப்பான் மற்றும் கலெக்டர் அடிப்படை கருத்து இரண்டையும் பயன்படுத்துகிறது. உமிழ்ப்பான் மின்தடையின் குறுக்கே மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை 10% விநியோக மின்னழுத்தத்திலும், RB1 வழியாக மின்னோட்டத்தையும், கலெக்டர் மின்னோட்டத்தின் 10% ஐ அமைக்க மின்தடைய மதிப்புகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும்.

டிரான்சிஸ்டரின் நன்மைகள்:

  1. சிறிய இயந்திர உணர்திறன்.
  2. குறைந்த செலவு மற்றும் அளவு சிறியது, குறிப்பாக சிறிய-சமிக்ஞை சுற்றுகளில்.
  3. அதிக பாதுகாப்பு, குறைந்த செலவுகள் மற்றும் இறுக்கமான அனுமதிகளுக்கு குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தங்கள்.
  4. மிகவும் நீண்ட ஆயுள்.
  5. கேத்தோடு ஹீட்டரால் மின் நுகர்வு இல்லை.
  6. வேகமாக மாறுதல்.

இது நிரப்பு-சமச்சீர் சுற்றுகளின் வடிவமைப்பை ஆதரிக்க முடியும், இது வெற்றிடக் குழாய்களால் சாத்தியமில்லை. இந்த தலைப்பில் ஏதேனும் கேள்விகள் இருந்தால் அல்லது மின் மற்றும் மின்னணு திட்டங்கள் கீழே உள்ள கருத்துகளை இடுங்கள்.