نواحی عملکرد ترانزیستور(فعال-اشباع-قطع)

نواحی عملکرد ترانزیستور ها

برای آن‌که یک ترانزیستور بتواند کار کند، باید یک منبع تغذیه DC برای آن فراهم کنیم. این تغذیه‌ی DC در واقع به دو پیوند P-N ترانزیستور اعمال می‌شود و موجب اثرگذاری بر فعالیت حاملان اکثریت در دو پیوند امیتر و کلکتور خواهد بود. این دو پیوند بر اساس نیاز ما، می‌توانند بایاس مستقیم یا معکوس شوند.  در جلسات گذشته گفتیم که بایاس مستقیم حالتی است که قطب مثبت منبع تغذیه به نیمه هادی نوع P پیوند متصل باشد و قطب منفی منبع تغذیه، به نیمه هادی نوع N . و در حالت بایاس معکوس نیز عکس این وضعیت را داریم.چند ثانیه به عکس زیر دقت کنید و بعد ادامه نوشته و توضیحات نواحی عملکرد ترانزیستور را در میکرو دیزاینر الکترونیک دنبال کنید.

عملکرد ترانزیستور

بایاس ترانزیستور

یک منبع ولتاژ DC مناسب که از بیرون مدار به آن اعمال می‌شود، بایاس دهی یا بایاسینگ نام دارد. در یک ترانزیستور بایاسی که به پیوند های کلکتور و امیتر داده می‌شود، می‌تواند مستقیم یا معکوس باشد. بنابراین ترانزیستور می‌تواند با ترکیب مختلف این حالات، چهار ناحیه کاری جداگانه داشته باشد. ناحیه فعال، ناحیه اشباع، ناحیه قطع و ناحیه فعال معکوس( که به ندرت مورد استفاده واقع می‌شود. ) ویژگی هر کدام از این نواحی را در جدول زیر می‌بینیم.

مطلب پیشنهادی:  انتخاب سلف مناسب در طراحی مدارات الکترونیکی

عملکرد ترانزیستورها

از میان نواحی چهارگانه بالا، ناحیه فعال معکوس که در آن پیوند ها در وضعیتی عکس حالت ناحیه فعال هستند، برای هر کاربردی مطلوب نیست و به همین دلیل بسیار کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ناحیه فعال ترانزیستور

ترانزیستور در ناحیه‌ی فعال عملکرد خود کاربردهای فراوانی دارد. به این ناحیه هم‌چنین ناحیه خطی نیز می‌گویند. ترانزیستوری که در ناحیه فعال قرار دارد، تقویت‌کنندگی بهتری دارد.

عملکرد ترانزیستورها

ناحیه خطی بین نواحی اشباع و قطع واقع می‌شود و زمانی اتفاق می‌افتد که پیوند امیتر در بایاس مستقیم و پیوند کلکتور در بایاس معکوس باشد. در ناحیه‌ی خطی ، جریان کلکتور β برابر جریان بیس است .

عملکرد ترانزیستورها

که در این رابطه ؛

IC : جریان کلکتور،

IB : جریان بیس ،

و β : ضریب تقویت جریان ترانزیستور است.

ناحیه اشباع ترانزیستور

ناحیه اشباع ناحیه ای است که ترانزیستور تمایل دارد مانند یک سوییچ بسته رفتار کند. یعنی در این ناحیه اثر کلکتور و امیتر به نوعی اتصال کوتاه شده و جریا های کلکتور و امیتر حداکثر مقدار خود را دارند.

در تصویر زیر یک ترانزیستور را می‌بینید که به در ناحیه اشباع کار می‌کند.

ناحیه اشباع ترانزیستور

ناحیه اشباع زمانی اتفاق می‌افتد که هر دو پیوند امیتر و کلکتور در حالت بایاس مستقیم باشند. براساس آنکه گفتیم در این ناحیه ترانزیستور مانند یک سوییچ بسته رفتار می‌کند، می‌توانیم بگوییم :

مطلب پیشنهادی:  مقاومت‌ها

ناحیه اشباع ترانزیستور

که در آن IC  جریان کلکتور و IE جریان امیتر است.

ناحیه قطع ترانزیستور

ناحیه ای که ترانزیستور در آن مانند یک سوییچ باز رفتار می‌کند و اثر امیتر و کلکتور از مدار باز می‌شود.

تمام جریان های ترانزیستور در این ناحیه صفر هستند.

تصویر زیر ترانزیستوری را در ناحیه‌ی عملکردی قطع نشان می‌دهد.

ناحیه قطع ترانزیستور

زمانی که هر دو پیوند امیتر و کلکتور در بایاس معکوس باشند، ناحیه قطع را خواهیم داشت و رابطه‌ی زیر در مورد جریان ها در این ناحیه صادق خواهد بود:

ناحیه قطع ترانزیستور

IC جریان کلکتور   ،    IB جریان بیس    و IE جریان امیتر است.

دیگر جلسات این آموزش

مطلب پیشنهادی:  مفاهیم ولتاژ ، جریان و توان

درباره ی سارا زارعی

کارشناس الکترونیک

دیدگاهتان را بنویسید

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