ट्रांजिस्टर के प्रकार और उनके अनुप्रयोग। ट्रांजिस्टर: प्रकार, अनुप्रयोग और संचालन के सिद्धांत। क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के पेशेवरों और विपक्ष

अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के केंद्र में ट्रांजिस्टर होते हैं। यह अलग-अलग रेडियो घटकों के रूप में, या माइक्रो-सर्किट के भाग के रूप में हो सकता है। यहां तक ​​​​कि सबसे परिष्कृत माइक्रोप्रोसेसर में बहुत सारे छोटे ट्रांजिस्टर होते हैं जो इसके शक्तिशाली क्रिस्टल में कसकर पैक होते हैं।

ट्रांजिस्टर अलग हैं:
दो मुख्य समूह द्विध्रुवी और क्षेत्र हैं। चित्र 1 में दिखाए गए अनुसार आरेख पर एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर दर्शाया गया है। यह प्रत्यक्ष (पी-पी-पी) और रिवर्स (पी-पी-पी) चालकता हो सकता है। ट्रांजिस्टर की संरचना और उसमें होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं का अध्ययन स्कूल में किया जाता है, इसलिए हम यहां इसके बारे में बात नहीं करेंगे, इसलिए बोलने के लिए, अभ्यास के करीब। संक्षेप में, अंतर यह है कि pnp ट्रांजिस्टर जुड़े हुए हैं ताकि एक सकारात्मक वोल्टेज क्षमता उनके उत्सर्जक में प्रवाहित हो, और एक नकारात्मक वोल्टेज कलेक्टर को। एन-पी-पी ट्रांजिस्टर के लिए - विपरीत सच है, एमिटर को एक नकारात्मक क्षमता दी जाती है, और कलेक्टर को एक सकारात्मक क्षमता दी जाती है।

आपको ट्रांजिस्टर की आवश्यकता क्यों है?
इसका उपयोग मुख्य रूप से करंट, सिग्नल, वोल्टेज को बढ़ाने के लिए किया जाता है। और प्रवर्धन बिजली की आपूर्ति के कारण है। मैं "उंगलियों पर" काम करने के सिद्धांत को समझाने की कोशिश करूंगा। कार में वैक्यूम ब्रेक बूस्टर है। जब चालक ब्रेक पेडल दबाता है, तो उसकी झिल्ली हिल जाती है और एक वाल्व खुल जाता है जिसके माध्यम से कार का इंजन इस झिल्ली को चूसता है, जिससे उसमें बल जुड़ जाता है। नतीजतन, ब्रेक पेडल पर कम दबाव के परिणामस्वरूप ब्रेक पैड पर मजबूत दबाव होता है। और बल का जोड़ मशीन की कार्यशील मोटर की शक्ति के कारण होता है।

तो यह एक ट्रांजिस्टर की तरह दिखता है। आधार पर एक कमजोर धारा लागू होती है (चित्र 2)। इस करंट की क्रिया के तहत, कलेक्टर-एमिटर चालकता बढ़ जाती है और शक्ति स्रोत से बहुत मजबूत करंट पहले से ही कलेक्टर के माध्यम से बह रहा है। कमजोर बेस करंट बदलता है, और मजबूत कलेक्टर करंट उसी के अनुसार बदलता है। आदर्श रूप से, कलेक्टर करंट प्लॉट बेस करंट प्लॉट की एक बढ़ी हुई कॉपी जैसा दिखता है।
एक कमजोर बेस करंट और एक मजबूत कलेक्टर करंट के बीच के अंतर को ट्रांजिस्टर का करंट गेन कहा जाता है, और इसे I21e द्वारा दर्शाया जाता है। इसे निम्नानुसार परिभाषित किया गया है: h21e = Ik / I6 (कलेक्टर करंट को बेस करंट से विभाजित किया जाता है)। यह पैरामीटर जितना बड़ा होगा, ट्रांजिस्टर के प्रवर्धक गुण उतने ही बेहतर होंगे।
लेकिन यह सब आदर्श है। वास्तव में, आधार पर वोल्टेज पर कलेक्टर करंट की निर्भरता इतनी रैखिक नहीं होती है। आपको BAX डायोड याद रखना चाहिए, जहां वर्तमान विशेषता के बहुत नीचे बहुत छोटा है, और जब वोल्टेज एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है तो तेजी से बढ़ना शुरू हो जाता है। चूंकि ट्रांजिस्टर समान भौतिक प्रक्रियाओं पर आधारित है, इसलिए यहां एक समान "दोष" है।

अगर हम चित्रा 3 में दिखाए गए एम्पलीफायर सर्किट को इकट्ठा करते हैं और माइक्रोफ़ोन में बोलते हैं, तो स्पीकर में कोई आवाज़ नहीं होगी। क्योंकि माइक्रोफ़ोन पर वोल्टेज बहुत कम है, यह ट्रांजिस्टर टर्न-ऑन थ्रेशोल्ड से नीचे है। यहां, न केवल कोई प्रवर्धन नहीं होगा, बल्कि इसके विपरीत, संकेत का क्षीणन होगा।

ट्रांजिस्टर को एम्पलीफायर के रूप में काम करने के लिए, आपको इसके आधार पर वोल्टेज बढ़ाने की जरूरत है। यह किसी तरह से माइक्रोफोन के आउटपुट पर वोल्टेज बढ़ाकर किया जा सकता है। लेकिन तब एम्पलीफायर का अर्थ खो जाता है। या आपको एक प्रतिरोधक के माध्यम से ट्रांजिस्टर के आधार (चित्र 4) पर कुछ स्थिर वोल्टेज लागू करने की आवश्यकता है, जैसे कि ट्रांजिस्टर थोड़ा खुला है। और एक संधारित्र के माध्यम से इस ट्रांजिस्टर के आधार पर एक कमजोर वैकल्पिक वोल्टेज लागू करें। अब सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि आधार पर एक स्थिर वोल्टेज के साथ एक कमजोर वैकल्पिक वोल्टेज विकसित होगा। कमजोर एसी वोल्टेज के साथ बेस वोल्टेज समय के साथ बदल जाएगा। लेकिन चूंकि निरंतर वोल्टेज ने ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग बिंदु को विशेषता के एक तेज रैखिक खंड में स्थानांतरित कर दिया है, इसलिए प्रवर्धन होता है।
सीधे शब्दों में कहें, एक कमजोर वोल्टेज में ट्रांजिस्टर को खोलने की ताकत नहीं थी, और हमने इसकी मदद के लिए एक निरंतर वोल्टेज जोड़ा, जिससे ट्रांजिस्टर थोड़ा खुल गया।

डीसी वोल्टेज जो ट्रांजिस्टर के आधार पर अपने संचालन के तरीके को एक तेज, अधिक रैखिक प्रतिक्रिया में पूर्वाग्रह करने के लिए लागू किया जाता है, पूर्वाग्रह वोल्टेज कहलाता है। इस वोल्टेज को बदलकर, हम एम्पलीफायर चरण के लाभ को भी समायोजित कर सकते हैं।

ट्रांजिस्टर का उपयोग हमेशा बायस वोल्टेज के साथ नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए, ट्रांसमीटरों के प्रवर्धन चरणों में, बायस वोल्टेज को ट्रांजिस्टर के आधारों पर लागू नहीं किया जा सकता है, क्योंकि इनपुट अल्टरनेटिंग वोल्टेज का आयाम ट्रांजिस्टर को "स्विंग" करने के लिए काफी है।

यदि ट्रांजिस्टर का उपयोग एम्पलीफायर के रूप में नहीं, बल्कि स्विच के रूप में किया जाता है, तो बेस को बायस वोल्टेज भी नहीं दिया जाता है। यह सिर्फ इतना है कि जब कुंजी को बंद किया जाना चाहिए - आधार पर वोल्टेज शून्य है, और जब इसे खुला होना चाहिए - ट्रांजिस्टर को खोलने के लिए आधार पर पर्याप्त वोल्टेज लगाया जाता है। यह आमतौर पर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है, जहां केवल शून्य (कोई वोल्टेज नहीं) और वाले (वोल्टेज है) और कोई मध्यवर्ती मान नहीं होते हैं।

चित्रा 5 एक रेडियो बिंदु के लाउडस्पीकर से कंप्यूटर स्पीकर बनाने का एक व्यावहारिक आरेख दिखाता है। रेडियो नेटवर्क से कनेक्ट करने के लिए आपको केवल एक प्लग के साथ एक साधारण एक-प्रोग्राम लाउडस्पीकर की आवश्यकता होती है (मल्टी-प्रोग्राम वाले में मेन के लिए दूसरा प्लग होता है)। आपको लाउडस्पीकर परिपथ में कोई परिवर्तन करने की आवश्यकता नहीं है। यह ट्रांजिस्टर के कलेक्टर से उसी तरह जुड़ा होता है जैसे रेडियो नेटवर्क से।

सिंगल-प्रोग्राम स्पीकर के अंदर एक स्पीकर, वॉल्यूम कंट्रोल के लिए वेरिएबल रेसिस्टर और एक ट्रांसफॉर्मर होता है। यह सब आवश्यक है और यह बना हुआ है। जब आप लाउडस्पीकर के आवास को खोलते हैं, तो ट्रांजिस्टर कलेक्टर और बिजली की आपूर्ति के साथ-साथ उन जगहों पर मिलाप करते हैं जहां प्लग के साथ इसके तार को मिलाया जाता है। तार को ही हटाया जा सकता है।

कंप्यूटर से कनेक्ट करने के लिए, आपको अंत में एक उपयुक्त प्लग के साथ एक परिरक्षित केबल की आवश्यकता होती है। या एक साधारण दो-तार तार। यदि तार परिरक्षित है, तो ब्रैड को ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक से और केंद्रीय कोर को कैपेसिटर C1 से कनेक्ट करें।
कंप्यूटर साउंड कार्ड से सिग्नल प्लग के माध्यम से कैपेसिटर C1 को फीड किया जाता है। आपूर्ति वोल्टेज की आपूर्ति बिजली आपूर्ति इकाई से की जाती है। गेम कंसोल से टीवी के लिए सबसे उपयुक्त बिजली आपूर्ति इकाई, जैसे "डैंडी", "कंगा"। सामान्य तौर पर, 7V से 12V तक के आउटपुट वोल्टेज के साथ कोई भी बिजली की आपूर्ति उपयुक्त होती है। बिजली की आपूर्ति से जुड़ने के लिए, आपको एक संबंधित सॉकेट की आवश्यकता होगी; इसे लाउडस्पीकर बॉडी पर इसके लिए एक छेद ड्रिल करके स्थापित किया जाना चाहिए। हालांकि, निश्चित रूप से, आप बिजली की आपूर्ति से और सीधे सर्किट में तारों को मिलाप कर सकते हैं। बिजली की आपूर्ति को जोड़ते समय, ध्रुवीयता को देखा जाना चाहिए। VD1 डायोड, सिद्धांत रूप में, आवश्यक नहीं है, लेकिन यदि आप बिजली की आपूर्ति के प्लस और माइनस को भ्रमित करते हैं, तो यह सर्किट को विफलता से बचाता है। इसके बिना, यदि बिजली गलत तरीके से जुड़ी हुई है, तो ट्रांजिस्टर को जलाया जा सकता है, और डायोड के साथ, यदि आप बिजली की आपूर्ति के ध्रुवों को मिलाते हैं, तो सर्किट बस चालू नहीं होगा।

एक आयताकार मामले में ट्रांजिस्टर KT315, जिसके एक तरफ बेवल है (चित्र में दिखाया गया है)। अब, यदि तू इस बेवल के द्वारा, और ऊपर की ओर ले जाकर इसे अपने से दूर करे, तो आधार बाईं ओर, उत्सर्जक दायीं ओर, और संग्राहक बीच में होगा। किसी भी अक्षर (KT315A, KT315B ...) के साथ KT315 ट्रांजिस्टर उपयुक्त है। इसके निष्कर्षों को भ्रमित किए बिना ट्रांजिस्टर को सही ढंग से मिलाया जाना चाहिए। यदि आप कोई गलती करते हैं और बिजली चालू करते हैं, तो यह मर सकता है। इसलिए, सब कुछ मिलाप करने के बाद, तीन बार सही स्थापना की जांच करने के लिए बहुत आलसी न हों, चाहे ट्रांजिस्टर, कैपेसिटर और डायोड के टर्मिनलों को सही ढंग से मिलाया गया हो। और जब आप 100% सुनिश्चित हों, तभी इसे चालू करें।

डायोड VD1 प्रकार KD209। उस पर एनोड अंकित है। आप एक और डायोड लगा सकते हैं, उदाहरण के लिए, 1N4004 या कोई अन्य। यदि आप डायोड को गलत तरीके से मिलाते हैं, तो सर्किट काम नहीं करेगा। तो अगर सब कुछ चालू है, लेकिन काम नहीं कर रहा है, तो जांच कर शुरू करें कि डायोड सही तरीके से जुड़ा हुआ है या नहीं।

कैपेसिटर - इलेक्ट्रोलाइटिक, कम से कम 12 वी के वोल्टेज के लिए। हमारे K50-16, K50-35 या आयातित समकक्ष करेंगे। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हमारे कैपेसिटर के पास पॉजिटिव टर्मिनल के पास केस पर प्लस है, और आयातित लोगों के पास नेगेटिव टर्मिनल पर माइनस या चौड़ी वर्टिकल स्ट्रिप है। 10 μF संधारित्र के बजाय, आप 2 μF से 20 μF तक किसी भी समाई के लिए चुन सकते हैं। 100 μF संधारित्र के बजाय, कम से कम 100 μF की किसी भी क्षमता का संधारित्र उपयुक्त है।

नीचे दिए गए आरेख में वायरिंग आरेख दिखाया गया है, इस पर राशन के स्थानों को डॉट्स से चिह्नित किया गया है। वायर क्रॉसिंग के साथ मिलाप बिंदुओं को भ्रमित न करें। स्थापना एक टिका हुआ तरीके से किया गया था, भागों और स्थापना तारों के लीड का उपयोग करके। पूरे सर्किट को लाउडस्पीकर हाउसिंग के अंदर रखने की सलाह दी जाती है (वहां आमतौर पर बहुत जगह होती है)।

अगर सब कुछ काम करता है, लेकिन आवाज तेज है, तो आपने साउंड कार्ड में जाने वाले तारों को मिला दिया है। उन्हें स्वैप करें।

कंप्यूटर बिजली की आपूर्ति से सर्किट को बिजली न दें!

एक स्टीरियो संस्करण के लिए, आप एक साउंड कार्ड से कनेक्ट करने के लिए इनपुट को एक स्टीरियो केबल में मिलाकर दो स्पीकर बना सकते हैं, और दोनों स्पीकर को एक पावर सप्लाई से पावर दे सकते हैं।

एक ट्रांजिस्टर चरण के साथ, स्पीकर कम ध्वनि करेगा, लेकिन एक छोटे से कमरे में सुनने के लिए पर्याप्त होगा। वॉल्यूम को कंप्यूटर के रेगुलेटर और लाउडस्पीकर के नॉब दोनों द्वारा समायोजित किया जा सकता है।

एक ट्रांजिस्टर, जिसे अन्यथा अर्धचालक ट्रायोड कहा जाता है, अर्धचालक पदार्थों पर आधारित एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। डिवाइस का मुख्य उद्देश्य आउटपुट पर एक एम्प्लीफाइड सिग्नल प्राप्त करने के लिए, नियंत्रण सर्किट में कमजोर वर्तमान को बदलकर क्षमता है। सेमीकंडक्टर ट्रायोड रेडियो रिसीवर से लेकर कंप्यूटर तक कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सर्किट के मुख्य घटकों में से एक है।

"ट्रांजिस्टर" की परिभाषा इस शब्द की व्युत्पत्ति से निकटता से संबंधित है। यह दो अंग्रेजी शब्दों से बना है: स्थानांतरण और रोकनेवाला। दरअसल, डिवाइस के संचालन का सिद्धांत विद्युत सर्किट में प्रतिरोध के स्थानांतरण (परिवर्तन) से जुड़ा है।

• द्विध्रुवी;
• क्षेत्र (एकध्रुवीय)।

प्रत्येक वर्ग, बदले में, कई किस्मों में विभाजित है।

द्विध्रुवी:

इन दोनों प्रकार के ट्रायोड का उपयोग एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में किया जा सकता है। इसलिए, सर्किट में किसी विशिष्ट स्थान पर किस भाग का उपयोग किया जाना चाहिए, इसे भ्रमित न करने के लिए, पी-एन-पी और एन-पी-एन ट्रायोड की छवियां एक-दूसरे से भिन्न होती हैं।

खेत:

• पी-एन जंक्शन के साथ एकध्रुवीय;
• एमआईएस ट्रांजिस्टर एक इंसुलेटेड गेट के साथ।

डिवाइस कैसे काम करता है

इलेक्ट्रॉनिक्स में, इलेक्ट्रॉनिक (एन) या छेद (पी) चालकता वाले अर्धचालक का उपयोग किया जाता है। इन पदनामों से संकेत मिलता है कि पहले मामले में अर्धचालक में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉन प्रबल होते हैं, दूसरे में - सकारात्मक चार्ज किए गए छेद।

आइए विचार करें कि द्विध्रुवी अर्धचालक ट्रायोड के उदाहरण का उपयोग करके ट्रांजिस्टर कैसे काम करता है। बाह्य रूप से, डिवाइस धातु या प्लास्टिक के मामले में तीन लीड के साथ एक छोटे से हिस्से की तरह दिखता है। अंदर - तीन सेमीकंडक्टर परतों से बना एक प्रकार का सैंडविच... यदि केंद्रीय परत पी-टाइप है, तो आसपास की परतें एन-टाइप हैं। यह एक n-p-n ट्रायोड निकलता है। यदि केंद्र, जिसे आधार भी कहा जाता है, एन-प्रकार है, तो प्लेट्स एक अर्धचालक से बने होते हैं जिसमें छेद चालकता होती है, और डिवाइस की संरचना पी-एन-पी होती है। बाहरी परतों में से एक को उत्सर्जक और दूसरे को संग्राहक कहा जाता है। डिवाइस के इन तीन भागों में से प्रत्येक के लिए एक संगत निष्कर्ष है।

डमी के लिए ट्रांजिस्टर कैसे काम करता है, इसका एक संक्षिप्त विवरण इस तरह दिखता है। उदाहरण के लिए, एक एन-पी-एन ट्रांजिस्टर लें, जहां एमिटर और कलेक्टर मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक चालन के साथ परतें हैं, और आधार छेद चालन के साथ है।

हम एमिटर को इलेक्ट्रिक बैटरी के नेगेटिव टर्मिनल से और बेस और कलेक्टर को पॉजिटिव से जोड़ते हैं। एक नौसिखिया इलेक्ट्रॉनिक्स प्रेमी कल्पना कर सकता है कि एक ट्रायोड में दो डायोड होते हैं, इसके अलावा, एमिटर-बेस डायोड को आगे की दिशा में चालू किया जाता है, और इसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, और बेस-कलेक्टर डायोड को विपरीत दिशा में चालू किया जाता है, और कोई करंट नहीं होता है।

मान लीजिए कि हम बेस सर्किट में एक वैरिएबल रेसिस्टर शामिल करते हैं, जिसके साथ हम बेस पर लागू वोल्टेज को नियंत्रित कर सकते हैं। वोल्टेज को शून्य करने पर हमें क्या प्रभाव मिलेगा? एमिटर-बेस सर्किट में करंट प्रवाहित होना बंद हो जाएगा। वोल्टेज को थोड़ा बढ़ा देते हैं। उत्सर्जक के n-क्षेत्र से इलेक्ट्रॉन बैटरी के धनात्मक पक्ष से जुड़े आधार की ओर भागेंगे।

एक महत्वपूर्ण विवरण - आधार जितना संभव हो उतना पतला बनाया गया है। इसलिए, इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान इस परत से होकर गुजरता है और बैटरी के सकारात्मक ध्रुव के प्रभाव में कलेक्टर में समाप्त होता है, जिससे वह आकर्षित होता है। इस प्रकार, न केवल एमिटर और बेस के बीच, बल्कि एमिटर और कलेक्टर के बीच भी करंट प्रवाहित होने लगता है। इस मामले में, कलेक्टर करंट बेस करंट की तुलना में बहुत अधिक होता है।

एक और महत्वपूर्ण परिस्थिति: बेस करंट में एक छोटा सा बदलाव कलेक्टर करंट में बहुत बड़ा बदलाव लाता है। इस प्रकार, एक अर्धचालक ट्रायोड विभिन्न संकेतों को बढ़ाने का कार्य करता है। आमतौर पर, एनालॉग तकनीक में द्विध्रुवी ट्रायोड का अधिक उपयोग किया जाता है।

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर

इस प्रकार का ट्रायोड द्विध्रुवीय से गुणों या कार्यों में नहीं, बल्कि संचालन के सिद्धांत में भिन्न होता है। एक फील्ड ट्रायोड में, एक स्रोत नामक एक टर्मिनल से एक प्रकार की चालकता के अर्धचालक के माध्यम से एक ड्रेन नामक टर्मिनल तक धारा चलती है, उदाहरण के लिए, पी। और इस करंट की शक्ति को तीसरे टर्मिनल - गेट पर वोल्टेज बदलकर नियंत्रित किया जाता है।

इस तरह की संरचना आधुनिक डिजिटल तकनीक की आवश्यकताओं को अधिक सटीक रूप से पूरा करती है, जहां मुख्य रूप से फील्ड ट्रायोड का उपयोग किया जाता है। आज की तकनीकी क्षमताएं कई अरब एमआईएस तत्वों को एक अर्धचालक क्रिस्टल पर 1-2 वर्ग सेंटीमीटर के क्षेत्र के साथ एक इन्सुलेटेड गेट के साथ रखना संभव बनाती हैं। इस प्रकार, पर्सनल कंप्यूटर की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयाँ बनाई जाती हैं।

उपकरणों के विकास की संभावनाएं

संभावनाएं निहित हैं, सबसे पहले, उपकरणों के आगे लघुकरण के क्षेत्र में। तो, अमेरिकी वैज्ञानिक आज तथाकथित एकल-आणविक ट्रांजिस्टर विकसित कर रहे हैं। ऐसे उपकरण का मुख्य तत्व एक बेंजीन अणु होता है जिससे तीन इलेक्ट्रोड जुड़े होते हैं।

यदि विचार स्वयं को सही ठहराता है, तो सुपर-शक्तिशाली कंप्यूटिंग सिस्टम बनाना संभव होगा। आखिरकार, अणु का आकार एक सिलिकॉन चिप पर आज के एमआईएस ट्रायोड के आकार से बहुत छोटा है।

हजारों ट्रांजिस्टर हैं। उन सभी को उनकी विशेषताओं के अनुसार कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। मैं आपको बताऊंगा कि किस प्रकार के ट्रांजिस्टर मौजूद हैं और वे एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं।

ट्रांजिस्टर को इस तरह की विशेषताओं के अनुसार प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

• भौतिक संरचना
• परिचालन सिद्धांत
• शक्ति
• आवृत्ति बैंडविड्थ
• वर्तमान लाभ
• आदि।

लेकिन मुख्य चार हैं: ट्रांजिस्टर की भौतिक संरचना, ट्रांजिस्टर के संचालन का सिद्धांत, ट्रांजिस्टर की शक्ति और ऑपरेटिंग आवृत्ति बैंड।

ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, सभी ट्रांजिस्टर को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है: द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर। वे क्रिया के सिद्धांत और भौतिक संरचना दोनों में भिन्न हैं। इस मामले में, ट्रांजिस्टर की संरचना और उनके कामकाज के सिद्धांत दोनों अलग-अलग हैं। बाह्य रूप से, दोनों प्रकार समान कार्य करते हैं, लेकिन आंतरिक रूप से, क्षेत्र-प्रभाव और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के लिए, सब कुछ अलग तरह से काम करता है।

ऊपर दिए गए आरेख को देखें। जैसा कि आप पहले ही देख चुके हैं, द्विध्रुवी और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर दोनों में सामान्य विशेषताएं हैं: शक्ति और आवृत्ति। जो छोटा, मध्यम, ऊँचा हो सकता है।

ट्रांजिस्टर की विलुप्त शक्ति

इस मामले में, ट्रांजिस्टर को कम-शक्ति माना जाता है, जो 0.3 डब्ल्यू से अधिक नहीं फैलने में सक्षम होते हैं, मध्यम-शक्ति ट्रांजिस्टर पहले से ही 0.3 डब्ल्यू से 1.5 डब्ल्यू तक फैलने में सक्षम होते हैं। खैर, शक्तिशाली ट्रांजिस्टर 1.5W से अधिक का प्रसार करते हैं।

ट्रांजिस्टर बैंडविड्थ

यह फ़्रीक्वेंसी रेंज का नाम है जिसमें ट्रांजिस्टर एक ट्रांजिस्टर के रूप में अपने गुणों को बरकरार रखता है। आवृत्ति में ट्रांजिस्टर की पसंद आपके डिवाइस के प्रकार से बहुत प्रभावित होती है और अवरोही संकेतों की कौन सी आवृत्तियों के साथ यह सही ढंग से काम करने में सक्षम होना चाहिए।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर

मैं ट्रांजिस्टर की संरचना का वर्णन नहीं करूंगा, इसके लिए अन्य लेख हैं। इस बार मैं आपका ध्यान इस तथ्य की ओर आकर्षित करना चाहता हूं कि द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के परिवार में दो कुल हैं। N-P-N संरचना वाले ट्रांजिस्टर का Etoclan और P-N-P संरचना वाला एक कबीला। शारीरिक के अलावा। उनके बीच किसी अन्य अंतर की संरचना नहीं है।

क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर

क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के साथ-साथ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को पी- और एन-प्रकार ट्रांजिस्टर में विभाजित किया जा सकता है। लेकिन इसके अलावा, वे दो और प्रकार साझा करते हैं: MOSFET और JFET। MOSFET एक इंसुलेटेड गेट फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है और JFET सिंगल PN जंक्शन फील्ड इफेक्ट ट्रांजिस्टर है।

क्षेत्र प्रभाव और द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बीच अंतर
संचालन का सिद्धांत	द्विध्रुवी	खेत
	करंट से संचालित। संचालन के लिए आधार पर लागू होने के लिए प्रारंभिक पूर्वाग्रह धारा की आवश्यकता होती है	वोल्टेज नियंत्रित। उन्हें केवल गेट पर वोल्टेज लगाने के लिए काम करने की जरूरत है।
	उनके पास अपेक्षाकृत कम इनपुट प्रतिबाधा है, इसलिए वे ध्रुवीय से अधिक वर्तमान खपत करते हैं	उनके पास एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा है, जिसका अर्थ है कि व्यावहारिक रूप से ट्रांजिस्टर का कोई इनपुट करंट नहीं है। बिजली आपूर्ति से कम वर्तमान खपत के कारण बिजली की आपूर्ति पर कम दबाव देता है
वर्तमान लाभ	द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का गुणांक अधिक होता है। बढ़त।	कोएफ़. लाभ एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तुलना में कम है।
आकार	वे आकार में मध्यम से बड़े होते हैं।	सरफेस माउंटिंग के लिए फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर का उत्पादन किया जा सकता है। और एकीकृत परिपथों में भी उपयोग करें।
लोकप्रियता	आज, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर ने FET . को रास्ता देना शुरू कर दिया है	FET ट्रांजिस्टर अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रहे हैं और व्यावसायिक सॉफ्टवेयर में सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं।
कीमत	द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर निर्माण के लिए सस्ते हैं।	FETs, और विशेष रूप से MOSFETs, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तुलना में निर्माण के लिए काफी अधिक महंगे हैं।

बस इतना ही। बेशक, ट्रांजिस्टर के संचालन के गहरे सिद्धांत पर्दे के पीछे रहे। लेकिन यह जानबूझ कर किया गया था। मैं आपको उनके बारे में फिर कभी बताऊंगा।

ट्रांजिस्टर के प्रकारों पर विचार करने से पहले, आपको यह पता लगाना चाहिए कि ट्रांजिस्टर क्या है और इसका उपयोग किस लिए किया जाता है।

एक ट्रांजिस्टर क्या है

एक ट्रांजिस्टर एक अर्धचालक ट्रायोड है, जो अर्धचालक पदार्थों से बने इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में उपयोग किया जाने वाला एक घटक है। इसमें तीन पिन होते हैं जो आपको इनपुट सिग्नल का उपयोग करके सर्किट में विद्युत प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं।

इसके गुणों के कारण, इसका उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां विद्युत संकेतों को परिवर्तित करना, उत्पन्न करना या बढ़ाना आवश्यक होता है। ट्रांजिस्टर का नाम अन्य उपकरणों के लिए भी उपयोग किया जाता है जो ट्रांजिस्टर की मुख्य गुणवत्ता का अनुकरण करते हैं - दो अलग-अलग राज्यों में सिग्नल को बदलने की क्षमता, साथ ही नियंत्रण इलेक्ट्रोड के सिग्नल को बदलते हुए।

प्रकार और विशेषताएं

सभी ट्रांजिस्टर को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है - एनपीएन और पीएनपी। इन प्रतीत होने वाले जटिल संक्षिप्ताक्षरों के बारे में विशेष रूप से जटिल कुछ भी नहीं है। यह पत्र पदनाम विशिष्ट परतों को लगाने के क्रम को निर्धारित करता है। ऐसी परतें उनके निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक पदार्थों में पीएन जंक्शन हैं। किसी भी अर्धचालक को दृष्टिगत रूप से देखकर, पैकेज के अंदर स्थित अर्धचालक संरचना के प्रकार का निर्धारण करना असंभव है। यह डेटा शरीर पर एक अंकन द्वारा इंगित किया जाता है। ट्रांजिस्टर के प्रकार के बारे में पहले से ही पता होना चाहिए, क्योंकि सर्किट में इसका उपयोग बहुत भिन्न हो सकता है।

ध्यान रखें कि एनपीएन और पीएनपी पूरी तरह से अलग हैं। इसलिए, उन्हें केवल भ्रमित या एक दूसरे के साथ प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। कुछ शर्तों के तहत एक को दूसरे के लिए बदलना संभव है। मुख्य स्थिति इन ट्रांजिस्टर के स्विचिंग सर्किट में एक महत्वपूर्ण बदलाव है। इस प्रकार, रेडियो तकनीकी उपकरणों के कुछ नोड्स के लिए, केवल अपने स्वयं के, विशिष्ट ब्रांडों का उपयोग किया जाता है, अन्यथा, डिवाइस बस विफल हो जाएगा और काम नहीं करेगा।

तकनीकी अंतर

पीएन-जंक्शन के प्रकार के अलावा, वे सभी अपने निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक में भिन्न हैं।

इस संबंध में, दो प्रकार के ट्रांजिस्टर पर ध्यान दिया जा सकता है, जो मापदंडों में भिन्न हैं:

• द्विध्रुवी - उनके आधार को एक छोटी धारा की आपूर्ति में भिन्नता है। यह धारा, बदले में, उत्सर्जक और संग्राहक के बीच प्रवाहित होने वाली धारा की मात्रा को नियंत्रित करने का कार्य करती है।
• - तीन आउटपुट से लैस, जिसे गेट, ड्रेन और सोर्स कहा जाता है। इस मामले में, यह वर्तमान नहीं है जो ट्रांजिस्टर के द्वार पर कार्य करता है, लेकिन वोल्टेज। इन ट्रांजिस्टर में अलग-अलग ध्रुवताएं होती हैं।

एक समय में, ट्रांजिस्टर ने वैक्यूम ट्यूबों की जगह ले ली। यह इस तथ्य के कारण है कि वे छोटे, अधिक विश्वसनीय और निर्माण के लिए कम खर्चीले हैं। अब, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टरसभी प्रवर्धक परिपथों में मूल तत्व हैं।

यह तीन-परत संरचना वाला एक अर्धचालक तत्व है जो दो इलेक्ट्रॉन-छेद संक्रमण बनाता है। इसलिए, ट्रांजिस्टर को दो विपरीत रूप से जुड़े डायोड के रूप में दर्शाया जा सकता है। मुख्य आवेश वाहक क्या होंगे, इस पर निर्भर करते हुए, भेद करें पी-एन-पीतथा एन-पी-एनट्रांजिस्टर।

आधार- अर्धचालक परत, जो ट्रांजिस्टर के निर्माण का आधार है।

emitterअर्धचालक परत कहा जाता है, जिसका कार्य आधार परत में आवेश वाहकों का इंजेक्शन है।

एकत्र करनेवालाअर्धचालक परत कहलाती है, जिसका कार्य आधार परत से गुजरने वाले आवेश वाहकों को एकत्रित करना है।

आमतौर पर, उत्सर्जक में आधार की तुलना में बहुत अधिक आधार शुल्क होते हैं। ट्रांजिस्टर के संचालन के लिए यह मुख्य शर्त है, क्योंकि इस मामले में, उत्सर्जक जंक्शन के आगे के पूर्वाग्रह के साथ, एमिटर के मुख्य वाहक द्वारा वर्तमान निर्धारित किया जाएगा। उत्सर्जक अपना मुख्य कार्य करने में सक्षम होगा - आधार परत में वाहकों का इंजेक्शन। एमिटर रिवर्स करंट को आमतौर पर यथासंभव छोटा रखने की कोशिश की जाती है। उच्च अशुद्धता सांद्रता का उपयोग करके अधिकांश उत्सर्जक वाहकों में वृद्धि प्राप्त की जाती है।

आधार जितना संभव हो उतना पतला बनाया गया है... यह आरोपों के जीवनकाल के कारण है। कलेक्टर तक पहुंचने के लिए चार्ज कैरियर्स को बेस को पार करना चाहिए और बेस कैरियर्स के साथ जितना संभव हो उतना कम पुनर्संयोजन करना चाहिए।

कलेक्टर आधार से गुजरने वाले वाहकों को पूरी तरह से इकट्ठा करने में सक्षम होने के लिए, वे इसे व्यापक बनाने की कोशिश कर रहे हैं।

ट्रांजिस्टर के संचालन का सिद्धांत

पी-एन-पी ट्रांजिस्टर के एक उदाहरण पर विचार करें।

बाहरी तनावों की अनुपस्थिति में, परतों के बीच एक संभावित अंतर स्थापित होता है। क्रॉसिंग पर संभावित बैरियर लगाए जा रहे हैं। इसके अलावा, यदि उत्सर्जक और संग्राहक में छिद्रों की संख्या समान है, तो संभावित अवरोध समान चौड़ाई वाले होंगे।

ट्रांजिस्टर के सही ढंग से काम करने के लिए, एमिटर जंक्शन को आगे की ओर और कलेक्टर जंक्शन को विपरीत दिशा में होना चाहिए।... यह ट्रांजिस्टर के सक्रिय मोड के अनुरूप होगा। ऐसा संबंध बनाने के लिए दो स्रोतों की आवश्यकता होती है। वोल्टेज यूई के साथ एक स्रोत सकारात्मक ध्रुव के साथ उत्सर्जक से जुड़ा हुआ है, और नकारात्मक ध्रुव आधार से जुड़ा हुआ है। यूके वोल्टेज वाला एक स्रोत कलेक्टर को एक नकारात्मक ध्रुव और आधार के लिए एक सकारात्मक ध्रुव के साथ जुड़ा हुआ है। और उई< Uк.

वोल्टेज यू के प्रभाव में, एमिटर जंक्शन को आगे की दिशा में स्थानांतरित कर दिया जाता है। जैसा कि ज्ञात है, इलेक्ट्रॉन-छेद संक्रमण के आगे के पूर्वाग्रह के साथ, बाहरी क्षेत्र संक्रमण क्षेत्र के विपरीत निर्देशित होता है और इसलिए इसे घटाता है। अधिकांश वाहक संक्रमण से गुजरना शुरू करते हैं, उत्सर्जक में ये छेद 1-5 होते हैं, और आधार इलेक्ट्रॉनों में 7-8 होते हैं। और चूंकि उत्सर्जक में छिद्रों की संख्या आधार में इलेक्ट्रॉनों की संख्या से अधिक होती है, उत्सर्जक धारा मुख्य रूप से उनके कारण होती है।

एमिटर करंट एमिटर करंट के होल कंपोनेंट और बेस के इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट का योग होता है।

चूंकि केवल होल घटक ही उपयोगी होता है, वे इलेक्ट्रॉनिक घटक को यथासंभव छोटा बनाने का प्रयास करते हैं। उत्सर्जक जंक्शन की गुणात्मक विशेषता है इंजेक्शन अनुपात.

वे इंजेक्शन गुणांक को 1 के करीब लाने की कोशिश करते हैं।

छेद 1-5 जो आधार में चले गए हैं, उत्सर्जक जंक्शन की सीमा पर जमा होते हैं। इस प्रकार, उत्सर्जक के पास छिद्रों की एक उच्च सांद्रता और कलेक्टर जंक्शन के पास एक कम सांद्रता बनाई जाती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्सर्जक से कलेक्टर जंक्शन तक छिद्रों का प्रसार आंदोलन शुरू होता है। लेकिन कलेक्टर जंक्शन के पास, छेद की एकाग्रता शून्य रहती है, क्योंकि जैसे ही छेद जंक्शन पर पहुंचते हैं, वे इसके आंतरिक क्षेत्र द्वारा त्वरित होते हैं और कलेक्टर में निकाले जाते हैं (खींचे जाते हैं)। इस क्षेत्र द्वारा इलेक्ट्रॉनों को प्रतिकर्षित किया जाता है।

जबकि छेद आधार परत को पार करते हैं, वे वहां स्थित इलेक्ट्रॉनों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, उदाहरण के लिए, छेद 5 और इलेक्ट्रॉन 6। और चूंकि छेद लगातार प्रवेश कर रहे हैं, वे एक अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज बनाते हैं, इसलिए, इलेक्ट्रॉनों को भी प्रवेश करना चाहिए, जो खींचे जाते हैं बेस टर्मिनल के माध्यम से और बेस करंट Ibr बनाते हैं। ट्रांजिस्टर के संचालन के लिए यह एक महत्वपूर्ण शर्त है। - आधार में छिद्रों की सांद्रता लगभग इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता के बराबर होनी चाहिए।दूसरे शब्दों में आधार विद्युत रूप से तटस्थ होना चाहिए।

संग्राहक तक पहुँचने वाले छिद्रों की संख्या उत्सर्जक छोड़ने वाले छिद्रों की संख्या से आधार में पुनर्संयोजित छिद्रों की मात्रा से कम होती है। अर्थात्, कलेक्टर करंट बेस करंट द्वारा एमिटर करंट से अलग होता है।

यहाँ से आता है कैरीओवर अनुपातवाहक, जो इसे 1 के करीब लाने की कोशिश कर रहे हैं।

ट्रांजिस्टर के कलेक्टर करंट में होल कंपोनेंट Icr और रिवर्स कलेक्टर करंट होता है।

रिवर्स कलेक्टर करंट कलेक्टर जंक्शन के रिवर्स बायस के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है, इसलिए इसमें एक छेद 9 और एक इलेक्ट्रॉन 10 के अल्पसंख्यक वाहक होते हैं। ठीक है क्योंकि रिवर्स करंट अल्पसंख्यक वाहक द्वारा बनता है, यह केवल थर्मोजेनरेशन प्रक्रिया पर निर्भर करता है, यानी तापमान पर। इसलिए, इसे अक्सर कहा जाता है तापीय धारा.

ट्रांजिस्टर की गुणवत्ता थर्मल करंट के परिमाण पर निर्भर करती है; यह जितना छोटा होगा, ट्रांजिस्टर उतना ही बेहतर होगा।

कलेक्टर करंट एमिटर से जुड़ा होता है वर्तमान स्थानांतरण अनुपात.