ऊर्जा के विचार

 

ऊर्जा के विचार

हम सक्रिय क्षेत्र पक्षपाती ट्रांजिस्टर के साथ अप्रकाशित ट्रांजिस्टर की तुलना करने जा रहे हैं।

जैसा कि ड्राइंग में देखा गया है, सक्रिय क्षेत्र में सर्किट को ध्रुवीकृत करके ऊर्जा बैंड चले गए हैं। कलेक्टर के ज़ोन एन को कम कर दिया गया है और एमिटर के ज़ोन एन को गैर-ध्रुवीकृत सर्किट के मामले के संबंध में उठाया गया है। अब इलेक्ट्रॉन्स U E के संभावित बैरियर को बढ़ाते हैं , बेस में 1% रिकॉम्बिन, और U C के संभावित बैरियर को हीट (DE) के रूप में ऊर्जा देने में 99% कम होते हैं ।

यदि हम उस स्थिति में हैं जिसमें 1% पुनर्संयोजन और 99% अवरोध को पारित करने का प्रबंधन करते हैं:

अन्य गुणांक:

एक cc का अर्थ : उत्सर्जक द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की, बहुमत कलेक्टर तक पहुंचता है, हमारे उदाहरण में 99%। एक ही मूल्य लेकिन कई बार व्यक्त किया जाता है कि हमें एक cc ( हमारे मामले में cc = 0.99) का मूल्य मिलता है।

B cc और cc के बीच संबंध :

हमें यह अवलोकन करना चाहिए कि आधार में पुनर्संयोजन का अनुपात और उत्सर्जित होने वालों के संबंध में कलेक्टर द्वारा एकत्र किया जाता है, एक ट्रांजिस्टर से दूसरे में भिन्न होता है। अर्थात्, हमारे उदाहरण में यह क्रमशः 1% और 99% था ( cc = 0.99 पर)। अन्य ट्रांजिस्टर में अन्य अनुपात होंगे और इसलिए cc का एक और मूल्य होगा ।

उदाहरण : एक cc = 0.98

इनपुट घटता और प्रारंभिक प्रभाव

हम 2 अलग-अलग मामलों के लिए इनपुट घटता का विश्लेषण करने जा रहे हैं:

मैंने V CE को 1 V पर सेट किया और बिंदु A प्राप्त किया।

अब मैं V CE2 = 20 V सेट करता हूं और I B और V BE (बिंदु B) का एक और बिंदु प्राप्त करता हूं । इसके साथ वक्र दाईं ओर अधिक है। यह हमें "प्रारंभिक प्रभाव" के लिए एक अलग वक्र देता है। आइए देखें कि ऐसा क्यों होता है।

एमिटर मुक्त इलेक्ट्रॉनों (100%) का उत्सर्जन करता है, आधार पर कुछ पुनर्संयोजन और बाकी वी डीसी सेल की ओर कलेक्टर के पास जाते हैं ।

उदाहरण :

बिंदु A : V CE = 1 V

5% पुनः संयोजक और 95% कलेक्टर का पालन करते हैं।

बिंदु B : V CE = 20 V

अब + 20 V इलेक्ट्रॉनों को + 1 V से अधिक दृढ़ता से आकर्षित करता है और वे तेजी से आधार को पार करते हैं, एक छेद के साथ पुनर्संयोजन की संभावना कम होती है, जिसके साथ वे कलेक्टर तक अधिक पहुंचते हैं और सीसी के अनुपात में वृद्धि होती है। यह b cc में भिन्नता पैदा करता है । आधार में कम इलेक्ट्रॉनों के पुनर्संयोजन के रूप में, पुनर्संयोजन वर्तमान I B कम हो जाता है।

निष्कर्ष:

ट्रांजिस्टर पावर और अनुमोदन

 

ट्रांजिस्टर पावर और अनुमोदन

ट्रांजिस्टर द्वारा शक्ति का प्रसार

बिजली जंक्शनों पर फैलती है। आइए एक ठोस उदाहरण देखें:

फिर इस फॉर्मूले का उपयोग करके कुल बिजली या बिजली के मूल्य की गणना की जाएगी:

ट्रांजिस्टर के लिए अनुमान

इनपुट और आउटपुट विशेषताएँ रैखिक नहीं हैं:

गणना की सुविधा के लिए हम निम्नलिखित अनुमानों का उपयोग करेंगे।

प्रथम सन्निकटन (आदर्श)

यह आदर्श सन्निकटन है, इसलिए तीनों में से सबसे कम सटीक, इनपुट और आउटपुट विशेषताएँ ये हैं:

दूसरा दृष्टिकोण

यह दृष्टिकोण पिछले वाले की तरह आदर्श नहीं है, इसलिए यह ट्रांजिस्टर के वास्तविक संचालन की तरह है।

तीसरा दृष्टिकोण

सबसे सटीक सन्निकटन या वह जो सबसे निकटता वास्तविकता से मिलता-जुलता है, इसलिए पिछले वाले की तुलना में कुछ अधिक जटिल है, सटीकता में लेकिन जटिलता में भी लाभ होता है।

उदाहरण : इस उदाहरण में हम 3 सन्निकटन का उपयोग करके देखेंगे कि एक से दूसरे में क्या त्रुटि हुई है।

• 1 दृष्टिकोण

यह जानने के लिए कि हम कहाँ हैं हम एक परिकल्पना करते हैं। परिकल्पना: सक्रिय।

हम देखते हैं कि U E सीधा है और U C उल्टा है, इसलिए परिकल्पना सही है, हम सक्रिय हैं।

• दूसरा दृष्टिकोण

यह भी दिखाया गया है कि हम सक्रिय हैं। सबसे बड़ा अंतर वी सीई में है और इस वजह से यह 1 सन्निकटन के बजाय 2 वें सन्निकटन का उपयोग करने के लिए अनुशंसित है।

मैं: में यह समस्या जटिल है, कई ट्रांजिस्टर अज्ञात लिया कम करने के लिए सी = मैं ई ।

3rd सन्निकटन का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि यह ज्ञात नहीं है कि हम किस बिंदु पर काम कर रहे हैं (बिंदु Q)। व्यवहार में, वोल्टेज V BE को वोल्टमीटर के साथ माप कर 3rd सन्निकटन का उपयोग किया जा सकता है , लेकिन समस्याओं में 3rd सन्निकटन का उपयोग नहीं किया जाता है।

यदि हमें इसका मूल्य पता होता है, तो हम 3rd सन्निकटन लागू करते हैं और हम उन मूल्यों को देखते हैं जो सामने आते हैं:

• तीसरा दृष्टिकोण

एक वाल्टमीटर के साथ उदाहरण के लिए मैं वोल्टेज वी बीई को मापता हूं और मुझे निम्नलिखित मूल्य मिलता है:

जैसा कि आप देख सकते हैं, 2 डी सन्निकटन की तुलना में त्रुटियां न्यूनतम हैं, इसलिए हम द्वितीय सन्निकटन का उपयोग करेंगे।

ट्रांजिस्टर के साथ सर्किट में दोषों का पता लगाना

आइए देखें कि एक विशिष्ट प्रकार के ब्रेकडाउन हमारे पास एक ट्रांजिस्टर में कैसे हो सकते हैं:

पहला दृष्टिकोण:

यह तब है जब ब्रेकडाउन नहीं हैं। दो प्रकार की सामान्य विफलताएँ जो हमारे पास हो सकती हैं, वह यह है कि आधार खुला है या यह कि आधार छोटा-सा है, आइए देखें कि दो मुद्दे हैं:

• आर बी खुला = आर बो

• आर बी शॉर्ट सर्किट = आर बी एस

आधार के शॉर्ट-सर्किट होने की स्थिति में, बीई कनेक्शन क्षतिग्रस्त हो सकता है।

ट्रांजिस्टर के प्रकार

 

ट्रांजिस्टर के प्रकार

इलेक्ट्रॉनिक्स में कम बिजली ट्रांजिस्टर (छोटे सिग्नल) और पावर ट्रांजिस्टर (बड़े सिग्नल) की बात करना बहुत आम है। यह ट्रांजिस्टर को अलग करने का एक बहुत ही सरल तरीका है जो ट्रांजिस्टर से अपेक्षाकृत छोटी शक्तियों के साथ काम करता है जो उच्च शक्तियों के साथ काम करते हैं।

कम बिजली ट्रांजिस्टर

एक कम-शक्ति ट्रांजिस्टर, या छोटे सिग्नल को, एक ट्रांजिस्टर कहा जाता है जिसकी एक छोटी तीव्रता (I C छोटी) होती है, जो 0.5 W से कम की शक्ति से मेल खाती है। इस प्रकार के ट्रांजिस्टर में बड़े बीसी प्राप्त करने के लिए दिलचस्प होगा ( b cc = 100 ÷ 300)।

विद्युत ट्रांजिस्टर

एक शक्ति ट्रांजिस्टर को एक ट्रांजिस्टर कहा जाता है जिसकी एक बड़ी तीव्रता (बड़ी I C ) होती है, जो 0.5 W से अधिक की शक्ति से मेल खाती है। इस प्रकार के ट्रांजिस्टर में, b cc जो उनके निर्माण में प्राप्त किया जा सकता है, आमतौर पर कम से कम काफी कम होता है। पावर वाले (b cc = 20 c 100)।

इनपुट विशेषता वक्र

यदि हम इनपुट मेष के स्टैक V BB के मान को बदलते हैं , तो I B और V BE के मान लेते हुए हम (इनपुट मेष) की विशेषता प्राप्त कर सकते हैं।

जैसा कि हम देख सकते हैं, बेस-एमिटर डायोड की विशेषता है, और इसका एक घातीय रूप है।

आउटपुट विशेषता वक्र

हम आउटपुट मेष का विश्लेषण करते हैं और विभिन्न I B मानों के लिए अलग-अलग वक्र प्राप्त करते हैं ।

V BB को एडजस्ट करने पर I B का मान ठीक हो जाता है जिसे मैं स्थिर रखूँगा (उदाहरण के लिए I B = 10 mA)। अब अलग वी सीसी मैं वी के उपाय मान जाएगा और मैं सी और मैं के लिए इसी अवस्था प्राप्त बी = 10 एमए। मैं B = 20 mA, आदि के लिए भी ऐसा ही करता हूं ... और इसी तरह I B के विभिन्न मूल्यों के लिए ।

इनमें से प्रत्येक वक्र में अलग-अलग क्षेत्र हैं:

यू ई = डायोड ईबी = एमिटर जंक्शन।
यू सी = डायोड सीबी = कलेक्टर जंक्शन।

• 1 और 2 के बीच का क्षेत्र: सुरक्षा क्षेत्र।
  • यू ई डायरेक्ट।
  • यू सी प्रत्यक्ष।
• 2 और 3 के बीच का क्षेत्र: सक्रिय क्षेत्र।
  • यू ई डायरेक्ट।
  • यू सी उलटा।
• 3 से जोन: RUPTURE ZONE।
  • यू ई डायरेक्ट।
  • यू सी बहुत उलटा।

याद रखें कि सक्रिय रूप से, I B के मूल्य को जानकर आप I C (I C = b cc · I B ) की गणना कर सकते हैं ।

कटिंग ज़ोन I B = 0 से नीचे की ओर (ग्रेटेड ज़ोन) है और इसमें लेड नहीं है

आइए देखें कि प्रत्येक क्षेत्र क्या है:

• सक्रिय: एम्पलीफायरों और अन्य रैखिक सर्किट

• कट और सेक्शन: कम्यूटेशन (ओपन कट एंड क्लोज्ड सैचुरेशन)।

इस मामले में नियंत्रण वर्तमान द्वारा होता है।

डायोड के साथ तुलना :

डायोड के साथ नियंत्रण वोल्टेज द्वारा होता है।

• RUPTURE: हिमस्खलन, ट्रांजिस्टर नष्ट हो जाता है।

अब हम यह देखने जा रहे हैं कि हम एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में कैसे जाते हैं।

उदाहरण :

एक बार यह प्राप्त हो जाने के बाद, मान और तनावों के संकेत हमें बताएंगे कि हम किस क्षेत्र में काम कर रहे हैं।

एक क्षेत्र से दूसरे में जाने के लिए, संतृप्ति से सक्रिय तक, यू सी प्रत्यक्ष से उलटा करने के लिए विविध है।

यदि V CE 0 V और 0.2 V के बीच है, तो U C सीधा है और ट्रांजिस्टर Saturation में है । यदि V CE 0.2 V से अधिक या बराबर है, तो U C रिवर्स में है और इसलिए ट्रांजिस्टर में यह सक्रिय है ।

कोर्ट:

अब हम विश्लेषण करेंगे कि कोर्ट में क्या होता है।

I B = 0, लेकिन आइए देखें कि आंतरिक रूप से क्या होता है।

बेस के पी ज़ोन में " थर्मली जनरेटेड माइनॉरिटी कैरियर्स" होते हैं जो I CEo नामक एक छोटा करंट बनाते हैं (कलेक्टर और एमिटर के बीच का वर्तमान, यह "ओ" का अर्थ अंग्रेजी में खुला = खुला होता है, और इसका मतलब है कि सर्किट द्वारा खुला है) आधार)।

मैं सीईओ = अल्पसंख्यक कट-ऑफ करंट।

उस मूल्य से नीचे की ओर, एक बैटरी रखी जाती है जो U E को रिवर्स में ध्रुवीकृत करती है , इस प्रकार है:

यूनियन बाइपोलर ट्रांजिस्टर

 

यूनियन बाइपोलर ट्रांजिस्टर

अप्रकाशित ट्रांजिस्टर

ट्रांजिस्टर तीन डोपिंग ज़ोन से बना है, जैसा कि चित्र में देखा गया है:

ऊपरी क्षेत्र "कलेक्टर" है, केंद्रीय क्षेत्र "बेस" है और निचला क्षेत्र "एमिटर" है। एमिटर अत्यधिक दूषित है, बेस में बहुत कम संदूषण है, और कलेक्टर मध्यवर्ती है।

इस विशेष उदाहरण में ट्रांजिस्टर एक npn डिवाइस है, हालांकि यह एक pnp भी हो सकता है।

सिद्धांत रूप में यह दो डायोड के समान है

एक ट्रांजिस्टर दो डायोड के समान होता है, ट्रांजिस्टर के दो जंक्शन होते हैं: एक एमिटर और बेस के बीच और दूसरा बेस और कलेक्टर के बीच। एमिटर और बेस एक डायोड बनाते हैं, जबकि कलेक्टर और बेस दूसरे बनाते हैं। इन डायोड को कहा जाता है: "एमिटर डायोड" (इस मामले में बाईं ओर) और "कलेक्टर डायोड" (इस मामले में दाईं ओर)।

प्रसारण से पहले और बाद में

हम एनपीएन ट्रांजिस्टर का एक अध्ययन करने जा रहे हैं, सबसे पहले जब यह एकध्रुवीय (बिना बैटरी और एक खुले सर्किट में) होता है, तो एक "डिफ्यूजन" का उत्पादन होता है (बोतल में गैस की तरह), जहां इलेक्ट्रॉनों को जोन एन से ज़ोन में पार किया जाता है। पी, वे फैलते हैं, एक छेद ढूंढते हैं, और पुनः संयोजक होते हैं। यह n और p जोन के बीच जंक्शनों पर सकारात्मक और नकारात्मक आयनों का निर्माण करता है।

यह प्रसार और पुनर्संयोजन तब तक होता है जब तक कि संतुलन नहीं हो जाता है, जब तक कि 0.7 वी (सी के लिए) के संभावित अवरोध को प्राप्त नहीं किया जाता है। 2 zce बनाए गए हैं, एक जंक्शन EB (W E ) और एक जंक्शन CB पर।

ध्रुवीकृत ट्रांजिस्टर

यदि बाहरी वोल्टेज स्रोत ट्रांजिस्टर के पूर्वाग्रह से जुड़े होते हैं, तो नए और अप्रत्याशित परिणाम प्राप्त होते हैं। 3 सेटिंग्स हैं:

• सामान्य आधार (बीसी)।
• आम जारीकर्ता (ईसी)।
• आम कलेक्टर (CC)।

बदले में इनमें से प्रत्येक विन्यास 4 विभिन्न क्षेत्रों में काम कर सकता है:

सक्रिय क्षेत्र:	U E डायरेक्ट में और U C रिवर्स में।	एम्पलीफायरों
उत्तेजना क्षेत्र:	यू ई लाइव और यू सी लाइव।	विनिमय
कटिंग क्षेत्र:	U E रिवर्स में और U C रिवर्स में।	विनिमय
सक्रिय क्षेत्र:	यू ई रिवर्स में और यू सी डायरेक्ट में।	न काम की

इसके साथ हम देखते हैं कि ट्रांजिस्टर 12 अलग-अलग तरीकों से काम कर सकता है।

ईसा पूर्व में विन्यास

वह क्षेत्र जो हमारी सबसे अधिक रुचि रखता है वह सक्रिय क्षेत्र है, इसलिए हम इस क्षेत्र का विश्लेषण नीचे करेंगे। बेस पी ज़ोन आमतौर पर वास्तविकता में बहुत संकीर्ण है, हम देखेंगे कि बाद में क्यों। निम्नलिखित ड्राइंग में हमने डब्ल्यू ई और डब्ल्यू सी नहीं खींचा ताकि ड्राइंग को धुंधला न करें।

बैटरी नकारात्मक V EE उत्सर्जित क्षेत्र से U E को पार करते हुए इलेक्ट्रॉनों को पीछे हटा देती है ।

कुछ इलेक्ट्रॉन U E को पार करते हैं और बिना पुनर्संयोजन के आधार के p ज़ोन से गुजरते हैं। क्योंकि स्टैक एक इलेक्ट्रॉन संभावित अवरोध यू ई को पार कर सकता है । फिर वह इलेक्ट्रॉन कलेक्टर के माध्यम से बाहर निकलने के लिए यू सी के संभावित अवरोध को कम करता है ।

यह झपकी का ट्रांजिस्टर प्रभाव है जिसे आपको संभावित अवरोध को उठाना होगा लेकिन फिर यह आसान है क्योंकि आपको अवरोध को कम करना होगा।

एमिटर द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों में से, बेस पर लगभग 1% पुनः संयोजक और 99% पुनर्संयोजन नहीं करते हैं और कलेक्टर तक पहुंचते हैं, यह ट्रांजिस्टर प्रभाव है। कलेक्टर शब्द वहां से आता है, कलेक्टर इलेक्ट्रॉनों को "इकट्ठा" करता है, उन्हें इकट्ठा करता है, यही "ट्रांजिस्टर प्रभाव" है।

आधार बहुत संकीर्ण है और यह बहुत थोड़ा दूषित भी है, यही कारण है कि इलेक्ट्रॉन पुनर्संयोजन की संभावना बहुत कम है (उदाहरण के लिए 1%)।

एमिटर इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है, कलेक्टर उन्हें इकट्ठा करता है, और आधार एक नियंत्रण उपकरण है।

एक ट्रांजिस्टर में करंट

डायोड के साथ हमारा जो समझौता था वह था:

ट्रांजिस्टर में हम मानदंड भी लेते हैं, आने वाली सभी धाराएं, यह एक गाँठ की तरह है।

उदाहरण : I E = 100 mA, 1% पुनर्संयोजन और 99% पुनर्संयोजन नहीं करते हैं। इसलिए: I B = 1 mA और I C = 99 mA। हमेशा की तरह संकेत, अगर यह इलेक्ट्रॉन के पक्ष में है तो यह नकारात्मक है और यदि यह सकारात्मक के खिलाफ है।

आराम की समस्याओं में, I E की दिशा आमतौर पर इसे सकारात्मक बनाने के लिए बदल दी जाती है।

ईसी में विन्यास

यह कॉन्फ़िगरेशन सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। जैसा कि ईसा पूर्व में कॉन्फ़िगरेशन में हम केवल सक्रिय क्षेत्र का विश्लेषण करेंगे।

जैसा कि पिछले मामले में, केवल 1% पुनर्संयोजन और 99% पुनर्संयोजन नहीं करते हैं। हम पिछले विन्यास के अनुसार I E की दिशा बदलते हैं ।

वर्तमान लाभ b cc :

कभी कभी (लगभग हमेशा) आर उपेक्षित बी , आर की तुलना में बहुत छोटा किया जा रहा है सी ।