Transistor - Asas, Jenis & Mod Baising

Pengenalan Transistor:

Sebelumnya, komponen penting dan penting dari alat elektronik adalah tiub vakum yang biasa digunakan mengawal arus elektrik . Tiub vakum berfungsi tetapi besar, memerlukan voltan operasi yang lebih tinggi, penggunaan kuasa tinggi, menghasilkan kecekapan yang lebih rendah, dan bahan pemancar elektron katod habis digunakan. Jadi, itu berakhir sebagai haba yang memendekkan jangka hayat tiub itu sendiri. Untuk mengatasi masalah ini, John Bardeen, Walter Brattain, dan William Shockley diciptakan transistor di Bell Labs pada tahun 1947. Peranti baru ini merupakan penyelesaian yang jauh lebih elegan untuk mengatasi banyak batasan asas tiub vakum.

Transistor adalah peranti semikonduktor yang boleh menjalankan dan melindungi. Transistor boleh bertindak sebagai suis dan penguat. Ia menukar gelombang audio menjadi gelombang elektronik dan perintang, mengawal arus elektronik. Transistor mempunyai jangka hayat yang sangat panjang, saiznya lebih kecil, dapat beroperasi pada bekalan voltan rendah untuk keselamatan yang lebih besar, dan tidak memerlukan arus filamen. Transistor pertama dibuat dengan germanium. Transistor menjalankan fungsi yang sama dengan trioda tiub vakum tetapi menggunakan persimpangan semikonduktor dan bukannya elektrod yang dipanaskan di ruang vakum. Ini adalah asas asas peranti elektronik moden dan terdapat di mana-mana dalam sistem elektronik moden.

Asas Transistor:

Transistor adalah peranti tiga terminal. Yaitu,

• Pangkalan: Ini bertanggungjawab untuk mengaktifkan transistor.
• Pemungut: Ini adalah petunjuk positif.
• Emitter: Ini adalah petunjuk negatif.

Idea asas di sebalik transistor ialah ia membolehkan anda mengawal aliran arus melalui satu saluran dengan mengubah intensiti arus yang jauh lebih kecil yang mengalir melalui saluran kedua.

Jenis Transistor:

Terdapat dua jenis transistor yang ada ialah transistor simpang bipolar (BJT), transistor kesan medan (FET). Arus kecil mengalir antara pangkalan dan pemancar terminal asas dapat mengawal aliran arus yang lebih besar antara pemungut dan terminal pemancar. Untuk transistor kesan medan, ia juga memiliki tiga terminal, yaitu gerbang, sumber, dan longkang, dan voltan di pintu gerbang dapat mengawal arus antara sumber dan longkang. Gambarajah ringkas BJT dan FET ditunjukkan dalam gambar di bawah:

Transistor Persimpangan Bipolar (BJT)

Transistor Kesan Medan (FET)

Seperti yang anda lihat, transistor terdapat dalam pelbagai saiz dan bentuk yang berbeza. Satu perkara yang dimiliki oleh semua transistor ini ialah masing-masing mempunyai tiga petunjuk.

• Transistor Persimpangan Bipolar:

A Bipolar Junction Transistor (BJT) mempunyai tiga terminal yang disambungkan ke tiga wilayah semikonduktor doped. Ia dilengkapi dengan dua jenis, P-N-P dan N-P-N.

Transistor P-N-P, terdiri daripada lapisan semikonduktor N-doped antara dua lapisan bahan P-doped. Arus asas yang memasuki pengumpul diperkuat pada outputnya.

Iaitu ketika transistor PNP AKTIF apabila dasarnya ditarik rendah berbanding pemancar. Anak panah transistor PNP melambangkan arah aliran semasa semasa peranti dalam mod aktif maju.

Transistor N-P-N terdiri daripada lapisan semikonduktor P-doped antara dua lapisan bahan N-doped. Dengan menguatkan arus, kita mendapat arus pengumpul dan pemancar yang tinggi.

Itu adalah ketika transistor NPN AKTIF apabila pangkalannya ditarik rendah berbanding pemancar. Apabila transistor berada dalam keadaan ON, aliran arus berada di antara pemungut dan pemancar transistor. Berdasarkan pembawa minoriti di wilayah jenis-P, elektron bergerak dari pemancar ke pemungut. Ia membenarkan operasi semasa dan lebih pantas kerana sebab ini, kebanyakan transistor bipolar yang digunakan hari ini adalah NPN.

• Transistor Kesan Medan (FET):

Transistor kesan medan adalah transistor unipolar, N-channel FET atau P-channel FET digunakan untuk konduksi. Ketiga-tiga terminal FET adalah sumber, pintu, dan longkang. FET saluran n dan saluran asas ditunjukkan di atas. Untuk FET saluran n, peranti ini dibina daripada bahan jenis-n. Di antara sumber dan longkang, bahan jenis kemudian bertindak sebagai perintang.

Transistor ini mengawal pembawa positif dan negatif mengenai lubang atau elektron. Saluran FET dibentuk dengan menggerakkan pembawa cas positif dan negatif. Saluran FET yang terbuat dari silikon.

Terdapat banyak jenis FET, MOSFET, JFET, dan lain-lain. Aplikasi FET berada dalam penguat bunyi rendah, penguat penyangga, dan suis analog.

Biasing Transistor Persimpangan Bipolar

Transistor adalah alat aktif semikonduktor terpenting yang penting untuk hampir semua litar. Mereka digunakan sebagai suis elektronik, penguat, dll dalam litar. Transistor mungkin NPN, PNP, FET, JFET, dan lain-lain yang mempunyai fungsi yang berbeza dalam litar elektronik. Untuk kerja litar yang betul, perlu membuat transistor berat sebelah menggunakan rangkaian perintang. Titik operasi adalah titik pada ciri output yang menunjukkan voltan Pemungut-Pemancar dan arus Pemungut tanpa isyarat input. Titik Operasi juga dikenali sebagai titik Bias atau Titik-Q (titik Diam).

Biasing disebut untuk menyediakan perintang, kapasitor, atau voltan bekalan, dan lain-lain untuk memberikan ciri operasi transistor yang betul. Biasing DC digunakan untuk mendapatkan arus pemungut DC pada voltan pemungut tertentu. Nilai voltan dan arus ini dinyatakan dalam Q-Point. Dalam konfigurasi penguat transistor, IC (maksimum) adalah arus maksimum yang dapat mengalir melalui transistor dan VCE (maks) adalah voltan maksimum yang diterapkan di seluruh peranti. Untuk bekerja transistor sebagai penguat, RC perintang beban mesti disambungkan ke pemungut. Biasing menetapkan voltan dan arus operasi DC ke tahap yang betul sehingga isyarat input AC dapat dikuatkan dengan betul oleh transistor. Titik bias yang betul berada di antara keadaan transistor ON atau sepenuhnya OFF. Titik tengah ini adalah Titik-Q dan jika transistor bias dengan betul, titik-Q akan menjadi titik operasi pusat transistor. Ini membantu arus keluaran meningkat dan menurun ketika isyarat input beralih melalui kitaran lengkap.

Untuk menetapkan Titik-Q transistor yang betul, perintang pengumpul digunakan untuk menetapkan arus pemungut ke nilai yang tetap dan stabil tanpa sebarang isyarat di dasarnya. Titik operasi DC yang stabil ini ditentukan oleh nilai voltan bekalan dan nilai perintang bias asas. Perintang bias asas digunakan dalam ketiga konfigurasi transistor seperti pangkalan biasa, pemungut biasa, dan konfigurasi pemancar Biasa.

Kaedah bias:

Berikut adalah pelbagai mod pemujukan asas transistor:

1. Bias semasa:

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, dua resistor RC dan RB digunakan untuk mengatur bias dasar. Perintang ini menetapkan kawasan operasi awal transistor dengan bias arus tetap.

Transistor ke hadapan bias dengan voltan asas bias positif melalui RB. Penurunan voltan pemancar asas ke hadapan ialah 0.7 volt. Oleh itu arus melalui RB adalah I_B= (V_DC- V_MENJADI/ Saya_B

2. Bias maklum balas:

Rajah 2 menunjukkan bias transistor dengan menggunakan perintang maklum balas. Bias asas diperoleh dari voltan pemungut. Maklum balas pengumpul memastikan bahawa transistor sentiasa berat sebelah di kawasan aktif. Apabila arus pemungut meningkat, voltan pada pemungut turun. Ini mengurangkan pemacu asas yang seterusnya mengurangkan arus pemungut. Konfigurasi maklum balas ini sangat sesuai untuk reka bentuk penguat transistor.

3. Bias Maklum Balas Berganda:

Rajah 3 menunjukkan bagaimana bias dicapai dengan menggunakan perintang maklum balas berganda.

Dengan menggunakan dua perintang RB1 dan RB2 meningkatkan kestabilan mengenai variasi dalam Beta dengan meningkatkan aliran arus melalui perintang bias dasar. Dalam konfigurasi ini, arus dalam RB1 sama dengan 10% arus pengumpul.

4. Biasing Pembahagi Voltan:

Rajah 4 menunjukkan pembahagi pembahagi voltan di mana dua perintang RB1 dan RB2 dihubungkan ke dasar transistor membentuk rangkaian pembahagi voltan. Transistor mendapat bias oleh penurunan voltan merentasi RB2. Konfigurasi biasing seperti ini banyak digunakan dalam rangkaian penguat.

5. Bias Pangkalan Berganda:

Rajah 5 menunjukkan maklum balas berganda untuk penstabilan. Ia menggunakan maklum balas asas Emitter dan Collector untuk meningkatkan kestabilan dengan mengawal arus pemungut. Nilai perintang harus dipilih untuk menetapkan penurunan voltan melintasi perintang Emitter 10% daripada voltan bekalan dan arus melalui RB1, 10% arus pengumpul.

Kelebihan Transistor:

1. Kepekaan mekanikal yang lebih kecil.
2. Kos lebih rendah dan saiznya lebih kecil, terutamanya dalam litar isyarat kecil.
3. Voltan operasi rendah untuk keselamatan yang lebih besar, kos yang lebih rendah, dan jarak yang lebih ketat.
4. Umur yang sangat panjang.
5. Tiada penggunaan kuasa oleh pemanas katod.
6. Pertukaran pantas.

Ia dapat menyokong reka bentuk litar simetri pelengkap, sesuatu yang tidak mungkin dilakukan dengan tiub vakum. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai topik ini atau elektrikal dan projek elektronik tinggalkan komen di bawah.