หลักการทำงานและการใช้งานของทรานซิสเตอร์แบบแยกขั้วสองขั้ว

BJT ถูกคิดค้นขึ้นในปี 1948 โดย William Shockley, Brattain และ John Bardeen ซึ่งไม่เพียง แต่ดัดแปลงโลกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงชีวิตประจำวันของเราอีกด้วย ทรานซิสเตอร์ทางแยกสองขั้ว ใช้ทั้งตัวพาประจุที่เป็นอิเล็กตรอนและโฮล การไม่สนใจทรานซิสเตอร์แบบยูนิโพลาร์เช่นทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามจะใช้ตัวพาประจุเพียงชนิดเดียว เพื่อวัตถุประสงค์ในการดำเนินการ BJT ใช้เซมิคอนดักเตอร์ชนิด n-type และ p-type สองตัวระหว่างสองทางแยก ฟังก์ชั่นพื้นฐานหลักของ BJT คือการขยายกระแสซึ่งจะอนุญาตให้ใช้ BJT เป็นแอมพลิฟายเออร์หรือสวิตช์เพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวางในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ โทรศัพท์มือถือการควบคุมอุตสาหกรรมโทรทัศน์และเครื่องส่งสัญญาณวิทยุ มี BJT สองประเภทที่แตกต่างกันคือ NPN และ PNP

BJT คืออะไร?

ทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้วเป็นอุปกรณ์โซลิดสเตตและใน BJTs การไหลของกระแสในสองขั้วคือตัวปล่อยและตัวเก็บรวบรวมและปริมาณกระแสที่ควบคุมโดยเทอร์มินัลที่สามเช่นเทอร์มินัลฐาน มันแตกต่างจากทรานซิสเตอร์ประเภทอื่นเช่น ทรานซิสเตอร์สนามผล ซึ่งเป็นกระแสเอาต์พุตถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าขาเข้า สัญลักษณ์พื้นฐานของ BJTs n-type และ p-type แสดงอยู่ด้านล่าง

ทรานซิสเตอร์สองขั้ว

ประเภทของทรานซิสเตอร์แบบแยกขั้วสองขั้ว

ดังที่เราได้เห็นเซมิคอนดักเตอร์มีความต้านทานต่อกระแสไหลในทิศทางเดียวน้อยลงและความต้านทานสูงเป็นอีกทิศทางหนึ่งและเราสามารถเรียกทรานซิสเตอร์ว่าเป็นโหมดอุปกรณ์ของเซมิคอนดักเตอร์ ทรานซิสเตอร์สองขั้วประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองประเภท ซึ่งให้กับเรา

• จุดติดต่อ
• ทรานซิสเตอร์แยก

โดยการเปรียบเทียบทรานซิสเตอร์สองตัวจะใช้ทรานซิสเตอร์ทางแยกมากกว่าทรานซิสเตอร์ชนิดจุด นอกจากนี้ทรานซิสเตอร์ทางแยกยังแบ่งออกเป็นสองประเภทตามที่ระบุไว้ด้านล่าง มีอิเล็กโทรดสามตัวสำหรับทรานซิสเตอร์แยกแต่ละตัวคืออีซีแอลตัวเก็บและฐาน

• PNP ทรานซิสเตอร์ทางแยก
• ทรานซิสเตอร์แยก NPN

PNP Junction ทรานซิสเตอร์

ในทรานซิสเตอร์ PNP ตัวปล่อยจะมีค่าเป็นบวกมากกว่าเมื่อเทียบกับฐานและในส่วนของตัวสะสม ทรานซิสเตอร์ PNP เป็นอุปกรณ์สามขั้วที่ทำจาก วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ . ขั้วทั้งสามคือตัวสะสมฐานและตัวปล่อยและทรานซิสเตอร์ใช้สำหรับการสลับและขยายแอปพลิเคชัน การทำงานของทรานซิสเตอร์ PNP แสดงไว้ด้านล่าง

โดยทั่วไปเทอร์มินัลตัวสะสมจะเชื่อมต่อกับขั้วบวกและตัวปล่อยไปยังแหล่งจ่ายลบที่มีตัวต้านทานไม่ว่าจะเป็นวงจรตัวปล่อยหรือตัวเก็บรวบรวม ไปที่ขั้วฐานแรงดันไฟฟ้าจะถูกใช้และทำงานทรานซิสเตอร์เป็นสถานะเปิด / ปิด ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะปิดเมื่อแรงดันไฟฟ้าฐานเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของอีซีแอล โหมดทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะเปิดเมื่อแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานลดลงเมื่อเทียบกับตัวปล่อย ด้วยการใช้คุณสมบัตินี้ทรานซิสเตอร์สามารถทำงานกับทั้งสองแอพพลิเคชั่นเช่นสวิตช์และเครื่องขยายเสียง แผนภาพพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ PNP แสดงไว้ด้านล่าง

ทรานซิสเตอร์แยก NPN

ทรานซิสเตอร์ NPN ตรงข้ามกับทรานซิสเตอร์ PNP ทรานซิสเตอร์ NPN ประกอบด้วยขั้วสามขั้วซึ่งเหมือนกับทรานซิสเตอร์ PNP ซึ่ง ได้แก่ ตัวปล่อยตัวเก็บและฐาน การทำงานของทรานซิสเตอร์ NPN คือ

โดยทั่วไปแหล่งจ่ายไฟบวกจะถูกกำหนดให้กับเทอร์มินัลตัวรวบรวมและแหล่งจ่ายเชิงลบไปยังเทอร์มินัลตัวปล่อยที่มีตัวต้านทานทั้งตัวปล่อยหรือตัวเก็บรวบรวมหรือวงจรตัวปล่อย ไปที่ขั้วฐานแรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้และทำงานเป็นสถานะเปิด / ปิดของทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะปิดเมื่อแรงดันไฟฟ้าฐานเหมือนกับตัวปล่อย หากแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับตัวปล่อยโหมดทรานซิสเตอร์จะอยู่ในสถานะเปิด ด้วยการใช้เงื่อนไขนี้ทรานซิสเตอร์สามารถทำหน้าที่เหมือนแอปพลิเคชันทั้งสองซึ่งเป็นเครื่องขยายเสียงและสวิตช์ สัญลักษณ์พื้นฐานและ การกำหนดค่า NPN แผนภาพดังแสดงด้านล่าง

PNP และ NPN Junction ทรานซิสเตอร์

Hetero Bipolar Junction

ทรานซิสเตอร์ Hetero bipolar Junction ยังเป็นทรานซิสเตอร์แบบขั้วต่อสองขั้ว ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันไปยังพื้นที่ตัวปล่อยและฐานและสร้างความต่างกัน HBT สามารถรองรับซิงเกิ้ลที่มีความถี่สูงมากหลายร้อย GHz โดยทั่วไปจะใช้ในวงจรเร็วพิเศษและส่วนใหญ่ใช้ในความถี่วิทยุ แอปพลิเคชั่นนี้ใช้ในโทรศัพท์มือถือและเครื่องขยายสัญญาณ RF

หลักการทำงานของ BJT

ทางแยก BE เป็นทางแยกไปข้างหน้าและ CB เป็นทางแยกอคติย้อนกลับ ความกว้างของพื้นที่พร่องของทางแยก CB สูงกว่าทางแยก BE อคติไปข้างหน้าที่จุดเชื่อมต่อ BE จะลดศักยภาพของสิ่งกีดขวางและผลิตอิเล็กตรอนเพื่อไหลจากตัวปล่อยไปยังฐานและฐานเป็นแบบบางและเจือเล็กน้อยมีรูน้อยมากและมีจำนวนอิเล็กตรอนน้อยลงจากตัวปล่อยประมาณ 2% ที่มันรวมตัวกันใหม่ บริเวณฐานที่มีรูและจากขั้วฐานมันจะไหลออก สิ่งนี้เริ่มต้นการไหลของกระแสฐานเนื่องจากการรวมกันของอิเล็กตรอนและโฮล อิเล็กตรอนจำนวนมากที่เหลือจะผ่านทางแยกตัวเก็บอคติย้อนกลับเพื่อเริ่มต้นกระแสสะสม โดยใช้ KCL เราสามารถสังเกตสมการทางคณิตศาสตร์

ผม_คือ= ฉัน_ข+ ฉัน_ค

กระแสฐานน้อยมากเมื่อเทียบกับตัวปล่อยและกระแสสะสม

ผม_คือ~ ฉัน_ค

ที่นี่การทำงานของทรานซิสเตอร์ PNP จะเหมือนกับทรานซิสเตอร์ NPN ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือรูแทนที่จะเป็นอิเล็กตรอน แผนภาพด้านล่างแสดงทรานซิสเตอร์ PNP ของพื้นที่โหมดแอ็คทีฟ

หลักการทำงานของ BJT

ข้อดีของ BJT

• ความสามารถในการขับขี่สูง
• การทำงานที่มีความถี่สูง
• ตระกูลลอจิกดิจิทัลมีตรรกะคู่ตัวปล่อยที่ใช้ใน BJT เป็นสวิตช์ดิจิทัล

การใช้งานของ BJT

ต่อไปนี้เป็นแอปพลิเคชันสองประเภทที่แตกต่างกันใน BJT

• การสลับ
• การขยาย

บทความนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้วประเภทของ BJT ข้อดีการใช้งานและลักษณะของทรานซิสเตอร์ขั้วต่อสองขั้วคืออะไร ฉันหวังว่าข้อมูลที่ระบุในบทความจะเป็นประโยชน์ในการให้ข้อมูลที่ดีและทำความเข้าใจกับโครงการ นอกจากนี้หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับบทความนี้หรือในไฟล์ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถแสดงความคิดเห็นได้ในส่วนด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณถ้าทรานซิสเตอร์ถูกใช้ในวงจรดิจิทัลโดยทั่วไปพวกมันทำงานในภูมิภาคใด?

เครดิตภาพ:

• BJT schoolnet
• หลักการทำงานของ BJT ไฟฟ้า 4u
• ทรานซิสเตอร์สองขั้ว เทคโนโลยีการถ่ายโอน