ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು

"ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್" ಎಂಬ ಪದವು ಈ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳು. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ, ಅದೇ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಡಯೋಡ್ಗಳು.

ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಮೂರು-ಪದರದ ಅರೆವಾಹಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ವಿವಿಧ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ ಎರಡು p - n ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಪರ್ಯಾಯ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯೊಂದಿಗೆ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ (p - n - p ಅಥವಾ n - p - n).

ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಅನ್‌ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಮಾಡಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 1, ಎ) (ಬಳಕೆಗಾಗಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ಭಾಗವಾಗಿ) ಮತ್ತು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 1, ಬಿ). ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಮೂರು ಪಿನ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇಸ್, ಕಲೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಎಮಿಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 1. ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್: a) ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಇಲ್ಲದ p-n-p-ರಚನೆಗಳು, b) ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ n-p-n-ರಚನೆಗಳು

ಸಾಮಾನ್ಯ ತೀರ್ಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಾಗಿ ನೀವು ಮೂರು ಸಂಪರ್ಕ ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು: ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೇಸ್ (OB), ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂಗ್ರಾಹಕ (ಸರಿ) ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ (OE). ಸಾಮಾನ್ಯ-ಬೇಸ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಾವು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ (ಚಿತ್ರ 2).

ಅಕ್ಕಿ. 2. ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್

ಹೊರಸೂಸುವವನು ಬೇಸ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಬೇಸ್‌ಗೆ ಚುಚ್ಚುತ್ತದೆ (ವಿತರಿಸುತ್ತದೆ), ನಮ್ಮ ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನದ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ, ಇವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. E2 >> E1 ಎಂದು ಮೂಲಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ರಿ ತೆರೆದ p — n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

E1 = 0 ನಲ್ಲಿ, ಸಂಗ್ರಾಹಕ ನೋಡ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ (ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ), ಇದನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಪ್ರಸ್ತುತ Ik0 ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. E1> 0 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ p — n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಿಂದ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ (E1 ಮುಂದೆ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಆನ್ ಆಗುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಕೋರ್ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಬೇಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಕಡಿಮೆ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ), ಆದ್ದರಿಂದ ಬೇಸ್ನಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬೇಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಕೆಲವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅದರ ರಂಧ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಪುನಃ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತವೆ, ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ Ib ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಮಿಟರ್ ಜಂಕ್ಷನ್‌ಗಿಂತ E2 ಬದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಸಂಗ್ರಾಹಕ p — n ಜಂಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾದ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಗ್ರಾಹಕಕ್ಕೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಂಗ್ರಾಹಕವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ.

ಹೊರಸೂಸುವ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಪ್ರವಾಹಗಳು ಸಂಬಂಧಿತ ಹೊರಸೂಸುವ ಪ್ರಸ್ತುತ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ

Ukb ನಲ್ಲಿ = const.

ಯಾವಾಗಲೂ ∆Ik < ∆Ie, ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ a = 0.9 — 0.999.

ಪರಿಗಣಿಸಲಾದ ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ Ik = Ik0 + aIe »Ie. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕಾಮನ್ ಬೇಸ್ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದನ್ನು ವಿರಳವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗಳಿಕೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಇದು ಇತರರಿಗೆ ಯೋಗ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಮೂಲ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೊರಸೂಸುವ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 3).

ಅಕ್ಕಿ. 3. ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು

ಮೇಲೆ ಅವಳಿಗೆ ಕಿರ್ಚಾಫ್ ಅವರ ಮೊದಲ ಕಾನೂನು ನಾವು Ib = Ie — Ik = (1 — a) Ie — Ik0 ಎಂದು ಬರೆಯಬಹುದು.

1 — a = 0.001 — 0.1 ನೀಡಿದರೆ, ನಾವು Ib << Ie » Ik ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ.

ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಪ್ರವಾಹದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಿರಿ:

ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬೇಸ್ ಕರೆಂಟ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ... a = 0.99 ನಲ್ಲಿ, ನಾವು b = 100 ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ. ಮೂಲ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮೂಲವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದರೆ, ಅದೇ ಸಿಗ್ನಲ್, ಆದರೆ ಪ್ರಸ್ತುತ b ಸಮಯಗಳಿಂದ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್, ಸಿಗ್ನಲ್ ಮೂಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ Rk ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ...

ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಪಲ್ಸ್ ಮತ್ತು DC ಪ್ರವಾಹಗಳು, ಶಕ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಬಯಾಸ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಿ, ಇನ್‌ಪುಟ್ ಮತ್ತು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟ್-ಆಂಪಿಯರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಕುಟುಂಬಗಳು (VAC).

ಇನ್ಪುಟ್ I - V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಕುಟುಂಬವು Uk = const, ಫಿಗ್ನಲ್ಲಿ ಇನ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ Ube ಮೇಲೆ ಇನ್ಪುಟ್ ಕರೆಂಟ್ (ಬೇಸ್ ಅಥವಾ ಎಮಿಟರ್) ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. 4, a. ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ನ ಇನ್‌ಪುಟ್ I - V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನೇರ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿರುವ ಡಯೋಡ್‌ನ I - V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ.

ಔಟ್ಪುಟ್ I - V ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಕುಟುಂಬವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬೇಸ್ ಅಥವಾ ಎಮಿಟರ್ ಕರೆಂಟ್ನಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೇಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ), ಅಂಜೂರದ ಮೇಲೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಮೇಲೆ ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಪ್ರವಾಹದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. 4, ಬಿ.

ಅಕ್ಕಿ. 4. ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಪ್ರಸ್ತುತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: a — ಇನ್ಪುಟ್, b — ಔಟ್ಪುಟ್

ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ n-p ಜಂಕ್ಷನ್ ಜೊತೆಗೆ, Schottky ಮೆಟಲ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್-ಬ್ಯಾರಿಯರ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೇಗದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಲ್ಲಿ, ಬೇಸ್ನಲ್ಲಿನ ಶುಲ್ಕಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಮರುಹೀರಿಕೆಗೆ ಯಾವುದೇ ಸಮಯವನ್ನು ನಿಗದಿಪಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ತಡೆಗೋಡೆ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ನ ರೀಚಾರ್ಜ್ ದರವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 5. ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು

ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಮುಖ್ಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

1) ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಸಂಗ್ರಾಹಕ-ಹೊರಸೂಸುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ವಿವಿಧ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ Uke max = 10 - 2000 V),

2) ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಸಂಗ್ರಾಹಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣ Pk max - ಅವರ ಪ್ರಕಾರ, ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿ (0.3 W ವರೆಗೆ), ಮಧ್ಯಮ-ಶಕ್ತಿ (0.3 - 1.5 W) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ (1, 5 W ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು) ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಶೇಷ ಹೀಟ್‌ಸಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು - ಹೀಟ್‌ಸಿಂಕ್,

3) ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಪ್ರಸ್ತುತ Ik ಗರಿಷ್ಠ - 100 A ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನವು,

4) ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಸರಣ ಆವರ್ತನ fgr ಅನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವುದು (h21 ಏಕತೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗುವ ಆವರ್ತನ), ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ:

• ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಕ್ಕಾಗಿ - 3 MHz ವರೆಗೆ,

• ಮಧ್ಯಮ ಆವರ್ತನ - 3 ರಿಂದ 30 MHz ವರೆಗೆ,

• ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ - 30 ರಿಂದ 300 MHz ವರೆಗೆ,

• ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ - 300 MHz ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.

ತಾಂತ್ರಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಡಾಕ್ಟರ್, ಪ್ರೊಫೆಸರ್ L.A. ಪೊಟಾಪೋವ್