ترانزیستورهای BJT

ترانزیستورهای BJT

ترانزیستو های BJT یا ترانزیستور پیوندی دوقطبی یا به انگلیسی Bipolar Junction Transistor نوعی از ترانزیستور ها هستند که بر اساس مفهومی به نام حفره و الکترون کار میکنند.

این ترانزیستور ها یک از پر کاربردترین ترانزیستورها در ر الکترونیک می باشد که کابرد فراوانی دارد.اختراع ترانزیستور ها پیشرفتی عظیم در صنعت برق و کامپیوتر ایجاد کرد و باعث اسان تر شدن کار ها و ساخت قطعاتی متنوع و پر کاربرد شد.این ترانزیستورها عموما از دو ماده ی سیلیسیم و ژرمانیم ساخته می شوند.

ترانزیستور های BJT دارای سه پایه با نام های امیتور (E – Emitter) ، کلکتور (C – Collector) و بیس (B – Base) می باشد.این ترانزیستور ها بر اساس جریان کار می کنند(برخلاف ترانزیستور های فت که بر اساس ولتاژ کار میکنند) به همین دلیل با اعمال ولتاژ به پایه ی بیس (B) آن دو پایه درین و سورس به هم متصل می شوند.

ترانزیستور های BJT دارای دو دسته کلی NPN و PNP هستند.

تشخیص پایه ها :

ابتدا مولتی متر را روی تست بوق گذاشته ، پایه ای که به دو پایه ی دیگر راه دارد را پیدا می کنیم ، که این پایه بیس (B) ما می شود ؛ سپس مولتی متر را روی تست اهم گذاشته و یک پراب را روی بیس ثابت گذاشته و پایه های دیگر را اندازه گیری میکنیم پایه ای که اهم بیشتری داشته باشد ،  پایه امیتر ما می شود و پایه ایی که اهم کمتری داشته باشد پایه ی کلکتر ما می شود.

تشخیص NPN یا PNP :

در صورتی که پایه مشترک ما که همان بیس است پراب قرمز رنگ مولتی متر روی آن ثابت باشد ترانزیستور NPN بوده ؛ و اگر پراب مشکی رنگ روی بیس ثابت باشد ، ترانزیستور از نوع PNP بوده است.

نماد فنی ترانزیستور:

برای ساده تر نشان دادن ترانزیستور ها از علامت اختصاری استفاده میشود. نماد فنی ترانزیستور NPN و PNP را ملاحظه میکنید.

جهت فلش در نماد فنی ترانزیستور ، نشان دهنده ی جهت دیود بیس – امیتر است.

جهت جریان در ترانزیستور ها:

جریانی که از کلکتور عبور می کند با حرف IC ، جریانی که از بیس عبور می کند با حرف IB ، جریانی که از  امیتر عبور می کند راباحرف IE نشان می دهند. همان طوری که در شکل نشان داده می شود ، جریانی که از امیتر عبور می کند ، به دو انشعاب تقسیم می شود. قسمت بسیار اعظم آن از کلکتور عبور می کند.

لذا جریان امیتر برابر است با جریان بیس به علاوه ی جریان کلکتور یعنی :برای سادگی ، معمولا جهت قراردادی را در نظر می گیرند. در جهت قراردادی ، جریان از قطب مثبت باتری خارج شده و پس از عبور از مدار خارجی ، به قطب منفی آن وارد می شود. در شکل زیر جهت قراردادی جریان در ترانزیستور NPN و PNP نشان داده شده است. جهت قراردادی ، همیشه با جهت دیود بیس – امیتر مطابقت دارد.

نام گذاری ولتاژ های ترانزیستور

در این قسمت به نام گذاری ولتاژ قسمت های مختلف می پردازیم.

• ولتاژی که بین پایه های بیس و امیتر قرار میگیرد با V_BE
• ولتاژی که بین کلکتور و بیس قرار میگیرد با V_CB
• ولتاژی که بین کلکتور و امیتر قرار میگیرید با V_CE
• ولتاژ منبع تغذیه ی کلکتور را با V_CC
• ولتاژی که انرژی بیس را تامین می کند با V_BB

نشان داده می شوند. شکل زیر ولتاژ قسمت های مختلف ترانزیستور را نشان می دهد . بین ولتاژ های ترانزیستور رابطه ی  VCE=VCB+VBE  برقرار است.

آرایش های ترانزیستور

آرایش های ترانزیستور در مدار ، به سه صورت امیتر مشترک ، بیس مشترک و کلکتور مشترک می باشد.در این جا به بررسی مختصر هر آرایش و سبب نام گذاری آن ها می پردازیم.

پایه مشترک در ترانزیستور چیست:

در تانزیستور ، همیشه سیگنال ورودی به دوپایه از سه پایه ی ترانزیستور داده می شود و سیگنال خروجی از دو پایه آن گرفته می شود ، به طوری که یکی از پایه ها بین ورودی و خروجی ، مشترک است،لذا با توجه به پایه ی مشترک نام آرایش انتخاب می شود.

۱) آرایش امیتر مشترک (Common Emitter):

در این آرایش پایه ی امیتر ، بین ورودی و خروجی مدار مشترک است و سبب نام گذاری این آرایش نیز به دلیل مشترک بودن پایه ی امیتر است. در هر آرایشی پایه ی مشترک را مبنا قرار می دهند و ولتاژ های نقاط مختلف را نسبت به آن اندازه می گیرند. شکل زیر آرایش امیتر مشترک را بدون رسم سایر المان های مورد نیاز ، نشان می دهد. این آرایش در مدارات کاربرد بیش تری دارد.

۲) آرایش بیس مشترک (Common Base):

در این آرایش پایه ی بیس بین ورودی و خروجی مدار مشترک است. شکل زیر این آرایش را به طور ساده نشان   می دهد.

۳) آرایش کلکتور مشترک (Common Collector):

پایه ی مشترک بین ورودی و خروجی ، در این آرایش ، کلکتور است و به دلیل مشترک بودن پایه ی کلکتور نیز به آن کلکتور مشترک می گویند. این آرایش را امیتر فالوور (Emitter Follower) نیز می گویند.