آموزش الکترونیکالکترونیک

ترانزیستور چیست و چگونه کار میکند؟ انواع ترانزیستور

مغز ما که برای فکر کردن و به خاطر سپردن خیلی چیزها استفاده می شود از 100 میلیارد سلول به نام نورون تشکیل شده است. کامپیوتر نیز دارای میلیاردها سلول کوچک مغزی به نام ترانزیستور است. این ترکیب از عنصر شیمیایی به نام سیلیکون تشکیل شده است. ترانزیستور ها نظریه الکترونیک را کاملا تغییر می دهند، چرا که بیش از نیم قرن پیش توسط جان باردین، والتر براتین و ویلیام شوکلی طراحی شده بودند.

ترانزیستور چیست؟ ترانزیستور نوعی دستگاه نیمه هادی است که برای هدایت و عایق بندی جریان الکتریکی و ولتاژ استفاده می شود. ترانزیستور اساسا بعنوان کلید و تقویت کننده عمل می کند. به عبارت ساده می توان گفت که ترانزیستور یک دستگاه کوچک است که برای کنترل یا تنظیم جریان سیگنال های الکترونیکی استفاده می شود.

ترانزیستورها یکی از اجزای اصلی در اکثر دستگاه های الکترونیکی هستند که امروزه وجود دارند. ترانزیستور در سال 1974 توسط سه فیزیکدان آمریکایی جان باردین، والتر براتین و ویلیام شوکلی ساخته شد و یکی از مهمترین اختراعات تاریخ علم به شمار می آید.

بنابراین ، ما به شما خواهیم گفت که آن ها چگونه کار می کنند یا در واقع چه هستند؟

ترانزیستور چیست؟

این دستگاه ها از مواد نیمه هادی ساخته شده اند که معمولاً بعنوان تقویت کننده یا سوئیچینگ استفاده می شوند ، همچنین می توانند برای کنترل ولتاژ و جریان جاری شده استفاده شوند. برای تقویت سیگنال های ورودی در میزان سیگنال خروجی نیز استفاده می شود. ترانزیستور معمولاً یک دستگاه الکترونیکی حالت جامد است که از مواد نیمه رسانا تشکیل شده است. جریان الکتریکی جاری را می توان با افزودن الکترون تغییر داد، این فرآیند تغییرات ولتاژ را تحت تأثیر قرار می دهد تا متناسب با این تغییرات بر جریان خروجی تأثیر بگذارد و تقویت کننده را به وجود بیاورد. نه تنها همه دستگاه های الکترونیکی حاوی یک یا چند نوع ترانزیستور هستند، بعضی از ترانزیستور ها به صورت جداگانه یا به طور کلی در مدار های IC قرار می گیرند که با توجه به کاربرد هایی که دارند متفاوت است.

برای یادگیری کامل آردوینو (برنامه نویسی حرفه ای، ارتباط با اندروید، ساخت ربات) ، روی دوره آموزش آردوینو کلیک کنید.

همچنین اگر میخواهید الکترونیک را با فیلم های آموزشی یاد بگیرید، روی دوره آموزش الکترونیک کلیک کنید.

“ترانزیستور یک نوع قطعه سه پایه است ، که در بعضی از دستگاه ها به تنهایی قرار می گیرد اما در کامپیوتر ها به میلیون ها عدد در میکروچیپ های کوچک بسته بندی می شود”

ترانزیستور از چه چیزی تشکیل شده است؟

ترانزیستور از سه لایه نیمه هادی تشکیل شده است که توانایی نگه داشتن جریان را دارند. مواد هدایت کننده الکتریسیته مانند سیلیکون و ژرمانیوم توانایی حمل برق بین هادی ها و عایق هایی را دارد که توسط سیم های پلاستیکی محصور شده است. اگر سیلیکون با آرسنیک ، فسفر و آنتیموان ترکیب شود ، حامل های بار اضافی را به دست می آورد ، به عنوان مثال ، الکترون ها به عنوان نیمه هادی منفی نوع N شناخته می شوند در حالی که اگر سیلیکون با ناخالصی های دیگری مانند بور ، گالیم ، آلومینیوم ترکیب شود ، حامل های بار اندکی به دست می آید و حفره ها به عنوان یک نیمه هادی نوع P یا مثبت شناخته می شوند.

ترانزیستور ها از چه چیزی تشکیل شدند

کار اصلی یک ترانزیستور کنترل جریان جاری شده از یک کانال با تغییر جریان بسیار کمتر دیگری است که از کانال دوم جریان دارد.

ترانزیستور چگونه کار می کند؟

مفهوم کار، بخش اصلی برای درک نحوه استفاده از ترانزیستور یا نحوه کار آن است، سه پایه در ترانزیستور وجود دارد:

اجزای داخلی ترانزیستور

  • بیس: این پایه به الکترود های ترانزیستور برمی گردد.
  • امیتر: حامل های بارمنتشر شده می باشد.
  • کلکتور: حامل های بار جمع آوری شده می باشد.

اگر ترانزیستور از نوع NPN باشد ، ما باید ولتاژ 0.7v را برای تحریک آن اعمال کنیم و هنگامی ولتاژ اعمال شده به پایه بیس باعث روشن شدن ترانزیستور می شود که این حالت بایاس مستقیم است و جریان از طریق کلکتور شروع به جریان می کند (ناحیه اشباع نیز نامیده می شود) وقتی ترانزیستور در حالت بایاس معکوس قرار دارد یا پایه بیس زمین می شود یا ولتاژی روی آن نیست ، ترانزیستور در حالت خاموش می ماند و اجازه نمی دهد جریانی از کلکتور به امیتر (که به آن ناحیه قطع نیز گفته می شود) جاری شود.

نماد ترانزیستور NPN
نماد ترانزیستور NPN

اگر ترانزیستور از نوع PNP باشد ، به طور معمول در حالت ON است اما تا زمانی که پایه بیس کاملاً زمین نشود ، کاملاً روشن نیست. پس از اتصال پایه بیس، ترانزیستور در حالت بایاس معکوس قرار می گیرد یا گفته می شود روشن است. همانطور که پایه بیس بعنوان منبع استقاده می شود ، انتقال جریان از کلکتور به امیتر متوقف می شود و گفته می شود ترانزیستور در حالت خاموش یا بایاس مستقیم است.

مطلب پیشنهادی:  نماد های کنترل منطق رله RLC ، کارکرد و مثال
نماد ترانزیستور PNP
نماد ترانزیستور PNP

برای حفاظت از ترانزیستور ، ما یک مقاومت را به صورت سری به آن متصل می کنیم ، برای یافتن مقدار آن مقاومت ، از فرمول زیر استفاده می شود:

RB = VBE / IB

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

کاربرد های ترانزیستور

ترانزیستور ها برای بیشتر قطعات در برنامه های الکترونیکی مانند تقویت کننده های ولتاژ و نیرو مورد استفاده قرار می گیرند. در مدارهای مختلف به عنوان سوئیچ استفاده می شود. در ساخت مدار های منطقی دیجیتال ، AND ، NOT و … استفاده می شود. ترانزیستور ها در همه موارد قرار می گیرند، در ریزپردازنده به عنوان تراشه هایی استفاده می شود که در آن میلیارد ها ترانزیستور درون آن ترکیب شده است. در گذشته، آن ها در رادیو ها، تجهیزات تلفن، شنوایی و ….استفاده می شدند. همچنین از آنها در لامپ های خلاء در اندازه های بزرگ استفاده می شود. آنها در میکروفون ها برای تغییر سیگنال های صوتی به سیگنال های الکتریکی نیز استفاده می شود.

مزایای ترانزیستور

  • هزینه پایین تر و اندازه کوچکتر
  • حساسیت مکانیکی کمتر
  • ولتاژ کار پایین
  • عمر فوق العاده طولانی
  • بدون مصرف برق
  • سوئیچینگ سریع
  • ایجاد مدارهایی با کارآیی بهتر
  • برای توسعه یک مدار IC استفاده می شود.

معایب ترانزیستور

ترانزیستور ها نیز محدودیت کمی دارند. که به شرح زیر است:

  • ترانزیستور ها از تحرک الکترون بالاتری برخوردار هستند.
  • ترانزیستور ها در صورت بروز حوادث الکتریکی و حرارتی به راحتی آسیب می بینند. به عنوان مثال ، تخلیه الکترواستاتیک در هندلینگ
  • ترانزیستور ها تحت تأثیر اشعه های کیهانی و تابش قرار می گیرند.

انواع ترانزیستور

عمدتا می توانیم ترانزیستور را به دو دسته ترانزیستور اتصال دو قطبی (BJT) و ترانزیستور اثر میدان (FET) تقسیم کنیم. علاوه بر این می توانیم آن را مانند زیر تقسیم کنیم:

انوان مختلف ترانزیستور ها
فلوچارت انواع مختلف ترانزیستور ها

ترانزیستور اتصال دو قطبی (BJT)

ترانزیستور اتصال دو قطبی از نیمه هادی با سه ترمینال ، بیس ، امیتر و کلکتور ساخته شده است. در این روش ، حفره ها و الکترون ها هر دو درگیر می شوند. مقدار زیادی از جریان عبوری کلکتور به امیتر با عبور جریان کمی از بیس به پایه های امیتر تغییر می کند. این ترانزیستور ها به عنوان دستگاه های کنترل شده جریان نیز نامیده می شوند. NPN و PNP دو بخش اصلی BJT هستند که قبلاً در مورد آنها بحث کردیم. BJT با دادن ورودی به بیس روشن می شود زیرا کمترین امپدانس را برای همه ترانزیستورها دارد. تقویت کننده نیز برای همه ترانزیستورها بالاترین مقدار را دارد.

انواع BJT به شرح زیر است:

1. ترانزیستور NPN

عملکرد ترانزیستور NPN

بیس در ناحیه میانی ترانزیستور NPN از نوع p و دو ناحیه بیرونی یعنی امیتر و کلکتور از نوع n هستند.

ساختار ترانزیستور NPN
ساختار ترانزیستور NPN

در حالت فعال، ترانزیستور NPN بایاس عمل می کند. توسط منبع  Vbb dc، اتصال بیس به امیتر بایاس مستقیم خواهد بود. بنابراین، در این ناحیه تخلیه کاهش می یابد. ناحیه کلکتور به بیس بایاس معکوس دارد پس در ناحیه کلکتور به بیس تخلیه افزایش می یابد. بیشترین حامل های بار، الکترون هایی برای امیتر نوع n هستند. ناحیه بیس امیتر بایاس مستقیم است بنابراین الکترون ها به سمت ناحیه بیس حرکت می کنند, و این باعث جاری شدن جریان در امیتر می شود. ناحیه بیس باریک است و توسط حفره هایی به آرامی پر می شود ، ترکیبی از حفره های الکترون ایجاد می شود و برخی الکترون ها در ناحیه بیس باقی می مانند. این باعث می شود که جریان بیس بسیار کم باشد. ناحیه بیس کلکتور نسبت به حفره های ناحیه بیس و الکترون ها در ناحیه کلکتور بایاس معکوس می باشد اما الکترون ها در ناحیه بیس بایاس مستقیم است. الکترون های باقیمانده ناحیه بیس توسط پایه کلکتور جذب می شوند که علت اصلی جریان کلکتور است.

ترانزیستور NPN
ترانزیستور NPN

2. ترانزیستور PNP

در ناحیه میانی ترانزیستور PNP یعنی بیس از نوع n و دو ناحیه خارجی یعنی کلکتور و امیتر از نوع p هستند.

ساختار ترانزیستور PNP
ساختار ترانزیستور PNP

همانطور که در بالا در ترانزیستور NPN بحث کردیم ، این ترانزیستور نیز در حالت فعال کار می کند. حامل های بار حفره هایی برای امیتر های نوع p هستند. برای این حفره ها ، محل انشعاب امیتر بایاس مستقیم خواهد بود و به سمت ناحیه بیس حرکت می کند. این باعث جاری شدن جریان در امیتر می شود. ناحیه بیس باریک است و توسط الکترون به آرامی پر می شود ، ترکیبی از الکترون و برخی حفره ها در ناحیه بیس باقی می مانند. این باعث می شود که جریان بیس بسیار کم باشد. ناحیه بیس کلکتور به الکترون های ناحیه بیس و حفره های ناحیه کلکتور بایاس معکوس می شود اما نسبت به حفره های ناحیه بیس بایاس مستقیم می شود. حفره های باقیمانده ناحیه بیس توسط پایه کلکتور جذب می شوند که علت اصلی جریان کلکتور است.

ترانزیستور PNP
ترانزیستور PNP

پیکربندی های ترانزیستور

به طور کلی ، سه نوع پیکربندی وجود دارد و شرح آنها با توجه به بهره  به شرح زیر است:

  • پیکربندی (CB) بیس مشترک: هیچ جریانی ندارد اما ولتاژ دارد.
  • پیکربندی (CC) کلکتور مشترک: این افزایش جریان دارد اما ولتاژ ندارد.
  • پیکربندی (CE) امیتر مشترک: دارای افزایش جریان و ولتاژ است.
مطلب پیشنهادی:  آموزش تحلیل گره در مدار (تحلیل ولتاژ گره)

پیکربندی (CB) بیس مشترک ترانزیستور

در این مدار ، بیس برای هر دو پایه های ورودی و خروجی مشترک است . دارای امپدانس ورودی کم (50-500 اهم) است. امپدانس خروجی بالایی دارد (1-10 مگا اهم). ولتاژهای اندازه گیری شده با توجه به پایه های بیس است. بنابراین ، ولتاژ و جریان ورودی Vbe و جریان امیتر(Ie) و ولتاژ و جریان خروجی Vcb و جریان کلکتور (Ic) خواهد بود.
بهره جریان کمتر از واحد خواهد بود ، به عنوان مثال ، آلفا (dc =( Ic / Ie
بهره ولتاژ زیاد خواهد بود.
بهره توان متوسط خواهد بود.

شکل بیس مشترک
پیکر بندی بیس مشترک

پیکربندی (CE) امیتر مشترک ترانزیستور

در این مدار ، امیتر برای پایه های ورودی و خروجی مشترک است. سیگنال ورودی بین بیس و امیتر و سیگنال خروجی بین کلکتور و امیتر اعمال می شود. Vbb & Vcc ولتاژها هستند. امپدانس ورودی بالایی دارد در حدود (500-5000 اهم) و دارای امپدانس خروجی کم یعنی (50-500 کیلو اهم) است.

  • بهره جریان زیاد خواهد بود
  • (98) ، بتا (dc) = Ic / Ie
  • بهره توان تا 37db است.
  • خروجی 180 درجه خارج از فاز خواهد بود.
شکل بیس مشترک
پیکربندی بیس مشترک

پیکربندی کلکتور مشترک (CC) ترانزیستور

در این مدار ، کلکتور برای پایه های ورودی و خروجی مشترک است. این به عنوان دنبال کننده امیتر نیز شناخته می شود. دارای امپدانس ورودی بالا (150-600 کیلو اهم) است. دارای امپدانس خروجی کم (100-1000 اهم) است.

  • بهره جریان زیاد خواهد بود (99).
  • بهره ولتاژ کمتر از واحد خواهد بود.
  • بهره توان متوسط خواهد بود.
شکل کلکتور مشترک
پیکربندی کلکتور مشترک

ترانزیستور اثر میدان (FET)

ترانزیستور اثر میدان
فلوچارت برای انواع FET

ترانزیستور اثر میدان شامل سه پایه source، gate ، drianاست. آن ها بعنوان ابزار های کنترل ولتاژ درنظر گرفته می شوند زیرا سطح ولتاژ را کنترل می کنند. برای کنترل رفتار الکتریکی ، می توان میدان الکتریکی اعمالی خارجی را انتخاب کرد، به همین دلیل ترانزیستور های اثر میدان نامیده می شوند.در این ترانزیستور ها تنها یک نوع حامل بار(الکترون آزاد یا حفره) در ایجاد جریان الکتریکی دخالت دارند ، از این رو بعنوان ترانزیستور تک قطبی نیز شناخته می شود. عمدتا دارای امپدانس ورودی بالا در مگا اهم با فرکانس برق پایین بین پایه هایdrain و source  است. FET ها بسیار کارآمد، قوی و با هزینه پایینی هستند.

ترانزیستور های اثر میدانی دو نوع هستند ، ترانزیستور های اثر پیوندی میدان (JFET) و ترانزیستور های اثر میدان اکسید فلزی (MOSFET). جریان از بین دو کانال به نام کانال n و کانال p عبور می کند.

ترانزیستور اثر میدان پیوندی (JFET)

ترانزیستور اثر میدان پیوندی
ترانزیستور اثر میدان پیوندی هیچ اتصال PN ندارد اما به جای مواد نیمه رسانای با مقاومت بالا ، آن ها کانال های سیلیکونی نوع n و p را برای جریان حامل های بارالکتریکی با دو پایه drain یا پایه source تشکیل می دهند. در کانال n ، جریان جاری شده منفی است در حالی که جریان در کانال p مثبت است.

ترانزیستور JFET با کانال N
ترانزیستور JFET با کانال N
ترانزیستور JFET با کانال P
ترانزیستور JFET با کانال P

برای مشاهده اطلاعات بیشتر، مقاله ترانزیستور JFET را بخوانید.

کار کردن با JFET:

دو نوع کانال در JFET وجود دارد به نام های JFET با کانالn و JFET با کانال p

کانال JFET n:

در اینجا ما باید در مورد عملکرد اصلی JFET با کانال n برای دو حالت به شرح زیر بحث کنیم:

اول ، وقتی Vgs = 0 ،

ولتاژ مثبت کمی را به پایه drain که Vds مثبت است اعمال کنید. با توجه به ولتاژ اعمال شده Vds ، الکترون ها از منبع خارج می شوند و باعث ایجاد جریان در drain می شوند. کانال بین drain و sourceبه عنوان مقاومت عمل می کند. سطوح مختلف ولتاژ توسط جریان drain تنظیم می شود و از source به سمت drain حرکت می کند. ولتاژ ها در پایه drain بیشترین و در پایه source کمترین مقدار خود را دارند. Drain بایاس معکوس است بنابراین لایه تخلیه در اینجا بزرگ تر است.

Vds افزایش می یابد و همچنان Vgs = 0 V

باافرایش لایه تخلیه ، عرض کانال کاهش می یابد. Vds در سطحی افزایش می یابد که دو ناحیه تخلیه با یکدیگر تماس داشته باشند ، این شرایط معروف به فرآیند برش است و باعث ایجاد برش در ولتاژ Vp می شود.

در اینجا برش جریان drain به 0 MA می رسد و Id در سطح اشباع قرار می گیرد. Id با Vgs = 0 معروف به جریان اشباع منبع تخلیه (Idss) است. Vds در Vp افزایش می یابد در جایی که Id جریان ثابت است و JFET به عنوان یک منبع جریان ثابت عمل می کند.

دوم ، وقتی Vgs برابر با 0 نیست:

اعمال Vgs و Vds منفی متفاوت است. عرض منطقه تخلیه افزایش می یابد، کانال باریک می شود و مقاومت افزایش می یابد. جریان تخلیه کمتر جریان می یابد و به سطح اشباع می رسد. به دلیل Vgs منفی، سطح اشباع کاهش می یابد و Id نیزکاهش می یابد. ولتاژ ناحیه برش نیز به طور مداوم افت می کند. بنابراین به آن دستگاه کنترل شده ولتاژ می گویند.

ساختار JFTE با کانال N
ساختار JFTE با کانال N

 

مشخصات JFET:

این مشخصات ناحیه های مختلف را نشان می دهد که به شرح زیر است:

  • ناحیه اهمی: Vgs = 0 ، لایه تخلیه کوچک است.
  • ناحیه قطع: همچنین به عنوان ناحیه برش شناخته می شود، زیرا مقاومت کانال حداکثر است.
  • ناحیه اشباع یا فعال: توسط ولتاژ منبع gate کنترل می شود که در آن ولتاژ منبع drain کمتر است.
  • ناحیه شکست: ولتاژ بین drainو source باعث شکست زیاد کانال مقاومت می شود.
مطلب پیشنهادی:  گالوانومتر چیست؟ آشنایی کامل با گالوانومتر
دیاگرام مشخصات JFET
دیاگرام مشخصات JFET

کانال JFET p :

کانال JFET p مانند کانال JFET n عمل می کند اما برخی موارد استثنا وجود دارد ، به دلیل وجود حفره ها ، جریان کانال مثبت است و ولتاژ بایاس باید معکوس شود.

جریان drain در ناحیه فعال:

[Id = Idss [1-Vgs / Vp

مقاومت کانال منبع درین:

Rds = delta Vds / delta Id

ساختار JFET با کانال P
ساختار JFET با کانال P

ترانزیستور اثر میدانی اکسید فلز (MOSFET)

ترانزیستور اثر میدان اکسید فلزی

ترانزیستور اثر میدانی اکسید فلز به عنوان ترانزیستور اثر میدان کنترل شده با ولتاژ نیز شناخته می شود. در اینجا ، الکترون های gate اکسید فلز با لایه نازکی از دی اکسید سیلیکون که به عنوان شیشه نامیده می شود ، از کانال n و کانال p عایق می شوند.

برای مشاهده اطلاعات بیشتر، مقاله ماسفت چیست را بخوانید.

جریان بین drain و source مستقیماً با ولتاژ ورودی متناسب است.

این یک دستگاه سه پایه با پایه های gate، drain و source است. دو نوع MOSFET با کانال های متفاوت وجود دارد ، MOSFET با کانال N و MOSFETبا کانالP

دو نوع ترانزیستور اثر میدان اکسید فلز وجود دارد، نوع تخلیه و نوع افزایشی.

نوع تخلیه: به Vgsنیاز دارد، ولتاژ منبع gate برای خاموش شدن و حالت تخلیه برابر با سوئیچ بسته در حالت عادی است. اگر Vgs مثبت باشد ، الکترون بیشتر است و اگر Vgs منفی باشد ، الکترون کمتر است.

ناحیه تخلیه MOSFET با کانال N
ناحیه تخلیه MOSFET با کانال N

نوع افزایشی: به Vgs نیاز دارد ،  ولتاژ منبع gate برای روشن شدن و حالت افزایشی برابر با سوئیچ باز معمول است.

حالت افزایشی MOSFET با کانال N
حالت افزایشی MOSFET با کانال N

در اینجا ، پایه اضافی مورد استفاده زمین است. ولتاژ منبع (gate (Vgs بیشتر از ولتاژ آستانه (Vth) است.

ساختار MOSFET با کانال N
ساختار MOSFET با کانال N

حالت های بایاس ترانزیستور

بایاس را می توان با دو روش بایاس مستقیم و بایاس معکوس انجام داد. باتوجه به حالت بایاس ، چهار مدار مختلف وجود دارد:

بایاس بیس ثابت و بایاس مقاومت ثابت:

در شکل ، مقاومت بیس Rb بین بیس و Vcc متصل شده است. بیس امیتر به دلیل افت ولتاژ Rb که منجر به عبور جریان بیس(Ib) از آن می شود ، بایاس مستقیم است. در اینجا Ib از زیر بدست می آید:

Ib = (Vcc-Vbe) / Rb

این نتایج در ضریب پایداری (بتا 1) منجر به پایداری حرارتی کم می شود. در اینجا عبارات ولتاژ و جریان بصورت زیر هستند:

مدار بایاس ثابت
مدار بایاس ثابت

بایاس فیدبک کلکتور:

در این شکل ، مقاومت بیس Rb به کلکتور و پایه بیس ترانزیستور متصل می شود. بنابراین ولتاژ بیس Vb و ولتاژ کلکتور Vc از این نظر مشابه یکدیگر هستند.

با این معادلات، Vcجریان کلتور(ic)را کاهش می دهد و کاهش ic باعث کاهش ib می شود. در اینجا، ضریب (بتا+ 1) کمتر از یک خواهد بود و جریان بیس(Ib) منجر به کاهش بهره تقویت کننده می شود. بنابراین ، ولتاژ ها و جریان هارا می توان به صورت زیر محاسبه کرد.

مدار بایاس فیدبک کلکتور

بایاس فیدبک دوطرفه:

این شکل، فرم اصلاح شده در مدار بایاس فیدبک کلکتور است. چون مدار مقاومت R1 اضافی دارد که پایداری را افزایش می دهد. بنابراین، افزایش مقاومت بیس منجر به تغییرات بتا یعنی افزایش آن می شود.

مدار بایاس فیدبک دوطرفه

 

بایاس ثابت با مقاومت در امیتر:

در این شکل، همان مدار بایاس ثابت است اما یک مقاومت امیتر اضافی Re به آن متصل است. جریان کلکتور(ic) با افزایش دما افزایش می باید، جریان امیتر(ie) نیز افزایش می یابد که باعث افت ولتاژ در مقاومت امیتر(Re) می شود. این منجر به کاهش Vc می شود، جریان بیس(Ib) را کاهش می دهد که جریان کلکتور(ic) را به مقدار طبیعی خود باز می گرداند. افزایش ولتاژ با حضور مقاومت امیتر(Re) کاهش می یابد.

بایاس ثابت با مقاومت در امیتر
بایاس ثابت با مقاومت در امیتر

بایاس امیتر:

در این شکل، دو ولتاژ تغذیه وجود دارد که Vcc و Vee از نظر قطبی برابر هستند اما در مقابل قطبی هستند. در اینجا ، Vee بایاس مستقیم است، در ناحیه بیس امیتر بوسیله Re و Vcc بیس کلکتور بایاس معکوس می شود.

بایاس امیتر

بایاس فیدبک امیتر:

در این شکل ، از هر دو کلکتور فیدبک و فیدبک امیتر برای پایداری بالاتر استفاده می شود. به دلیل جاری شدن جریان امیتر یعنی افت ولتاژ در برابر مقاومت امیتر Re، ناحیه بیس امیتر بایاس مستقیم خواهد بود. در اینجا، باافزایش دما جریان کلکتور(ic) افزایش می یابد، همچنین جریان امیتر(ie) نیز افزایش می یابد. این منجر به افت ولتاژ در مقاومت امیتر(Re) می شود، با کاهش ولتاژ کلکتور Vc جریان بیس(Ib) نیز کاهش می یابد. این منجر به کاهش بهره تولید می شود. عبارات را می توان به صورت زیر بیان کرد:

مدار بایاس فیدبک امیتر

بایاس تقسیم ولتاژ:

در این شکل، از فرم تقسیم ولتاژ مقاومت R1 و R2 برای بایاس ترانزیستور استفاده می شود. فرم های ولتاژ در R2 ولتاژ بیس خواهند بود زیرا باعث بایاس مستقیم در ناحیه بیس امیتر می شود. در اینجا ، I2 = 10Ib.

این کار برای نادیده گرفتن جریان تقسیم کننده ولتاژ انجام می شود و تغییراتی در مقدار بتا رخ می دهد.
مقاومت در برابرتغییرات جریان کلکتور (ic)، در بتا و Vbe منجر به ضریب پایداری 1 می شود. دراین حالت جریان کلکتور(ic) با افزایش دما افزایش می یابد، جریان امیتر (ie) با افزایش ولتاژ در پایه امیتر افزایش می یابد که کاهش ولتاژ بیس Vbeرا به همراه دارد. این منجر به کاهش مقادیر واقعی جریان بیس(ib) و جریان کلکتور(ic) می شود.

مدار بایاس تقسیم ولتاژ

میخواهید برنامه نویسی STM32 را یاد بگیرید؟

دوره آموزش STM32

میخواهید الکترونیک را یاد بگیرید؟

دوره آموزش الکترونیک
دوره آموزش آردوینو

میخواهید آردوینو را به صورت پروژه محور یاد بگیرید؟ برای مشاهده توضیحات روی دوره مورد نظر کلیک کنید

محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید) سعی میکنم تمام نظرات را پاسخ دهم.

2 نظر

  1. با سلام و مطالب ارزنده و مفیدتان در سطور اولیه اشاره به اختراع ترانزیستور در سال ۱۹۷۴ شده است در صورتیکه ترانزیستور در سال ۱۹۵۱ لختراع شده است‌.با تشکر و امتتان.تمیزکار

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *