یادگیری ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT) - از مبانی

آنچه یاد خواهید گرفت:

• توانایی یادگیری مبانی ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT)
• توانایی یادگیری حالات عملکرد BJT
• توانایی یادگیری اجزای جریان در BJT در ناحیه فعال
• توانایی یادگیری ویژگی‌های BJT
• توانایی یادگیری تقویت‌کننده‌ها، نوسان‌سازها و تقویت‌کننده‌های قدرت
• توانایی یادگیری تقویت‌کننده‌های پسخوردی و تقویت‌کننده‌های چندسطحی

پیش‌نیازهای دوره

• مبانی نظری نیمه‌رساناها

توضیحات دوره

ترانزیستور پیوندی دوقطبی یک دستگاه نیمه‌رسانا است که می‌تواند برای سوئیچینگ یا تقویت استفاده شود.

این دوره به مبانی BJT، ویژگی‌های BJT، تکنیک‌های بایاس ترانزیستور (بایاس ثابت، بایاس کلکتور به بیس و بایاس تقسیم ولتاژ)، تقویت‌کننده‌های BJT (تقویت‌کننده‌های CB ،CE ،CC)، مدل سیگنال کوچک BJT (مدل هیبریدی)، تقویت‌کننده‌های پسخوردی، نوسان‌سازها (RC و LC)، تقویت‌کننده‌های چندسطحی و تقویت‌کننده‌های قدرت می‌پردازد.

اگر دو دیود سیگنال را به‌صورت پشت به پشت به هم وصل کنیم، دو پیوند PN سری با یک ترمینال مشترک مثبت (P) یا منفی (N) خواهیم داشت. این اتصال دو دیود، دستگاهی سه لایه، دو پیوند و سه ترمینال ایجاد می‌کند که اساس ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT) را تشکیل می‌دهد.

ترانزیستورها دستگاه‌های فعال با سه ترمینال هستند که از متریال نیمه‌رسانای مختلف ساخته شده‌اند. این دستگاه‌ها می‌توانند با اعمال ولتاژ سیگنال کوچک، به‌عنوان عایق یا رسانا عمل کنند. قابلیت تغییر بین این دو حالت، دو عملکرد اصلی: «سوئیچینگ» (الکترونیک دیجیتال) و «تقویت» (الکترونیک آنالوگ) را برای ترانزیستور فراهم می‌کند. ترانزیستورهای دو قطبی قادر به کار در سه ناحیه مختلف هستند:

• ناحیه فعال - ترانزیستور به عنوان تقویت‌کننده عمل می‌کند و Ic = β*Ib است
• اشباع - ترانزیستور به صورت «کاملاً روشن» و به عنوان سوئیچ عمل می‌کند، Ic = I(saturation)
• قطع - ترانزیستور «کاملاً خاموش» است و به عنوان سوئیچ عمل می‌کند، Ic = 0

کلمه ترانزیستور ترکیبی از دو کلمه Transfer و Varistor است که نحوه عملکرد آنها در روزهای ابتدایی توسعه الکترونیک را شرح می‌دهد. دو نوع اصلی ساخت ترانزیستور دو قطبی شامل PNP و NPN هستند که اساساً ترتیب فیزیکی مواد نیمه‌رسانای نوع P و نوع N را مشخص می‌کنند.

ساختار پایه ترانزیستور دو قطبی شامل دو پیوند PN است که سه ترمینال اتصال ایجاد می‌کند و هر ترمینال نامی دارد تا از دیگر ترمینال‌ها متمایز شود. این سه ترمینال به ترتیب به نام‌های امیتر (E)، بیس (B) و کلکتور (C) شناخته می‌شوند.

ترانزیستورهای دو قطبی دستگاه‌هایی برای کنترل جریان هستند که مقدار جریانی را که از ترمینال امیتر به کلکتور عبور می‌کند، متناسب با مقدار ولتاژ بایاس اعمال شده به بیس، کنترل می‌کنند. به این ترتیب، آنها مانند سوئیچی کنترل شده با جریان عمل می‌کنند؛ زیرا جریان کم ورودی به بیس، جریان بزرگتری را در کلکتور کنترل می‌کند که اساس عملکرد ترانزیستور را تشکیل می‌دهند.

اصل عملکرد ترانزیستورهای PNP و NPN کاملاً مشابه است و تنها تفاوت آنها در بایاس کردن و قطبیت منبع تغذیه مورد استفاده برای هر نوع است.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• مبتدیان در مهندسی
• علاقه‌مندان به الکترونیک