একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টর কি এবং কোন সুইচিং সার্কিট বিদ্যমান

রেডিও ইলেকট্রনিক্সে সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস (SS) এর ব্যবহার ব্যাপক। এ কারণে বিভিন্ন যন্ত্রের মাত্রা কমে গেছে। বাইপোলার ট্রানজিস্টর ব্যাপক প্রয়োগ পেয়েছে, কিছু বৈশিষ্ট্যের কারণে এটির কার্যকারিতা একটি সাধারণ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের চেয়ে ব্যাপক। কেন এটি প্রয়োজন এবং কোন পরিস্থিতিতে এটি ব্যবহার করা হয় তা বোঝার জন্য, এটির পরিচালনার নীতি, সংযোগ পদ্ধতি এবং শ্রেণীবিভাগ বিবেচনা করা প্রয়োজন।

ডিভাইস এবং অপারেশন নীতি

একটি ট্রানজিস্টর হল একটি ইলেকট্রনিক সেমিকন্ডাক্টর যা 3টি ইলেক্ট্রোড নিয়ে গঠিত, যার মধ্যে একটি নিয়ন্ত্রণ। একটি বাইপোলার টাইপ ট্রানজিস্টর 2 ধরনের চার্জ ক্যারিয়ার (নেতিবাচক এবং ইতিবাচক) এর উপস্থিতিতে একটি পোলার থেকে আলাদা।

নেতিবাচক চার্জ হল ইলেকট্রন যা স্ফটিক জালির বাইরের শেল থেকে নির্গত হয়। নির্গত ইলেকট্রনের জায়গায় একটি ধনাত্মক চার্জ বা গর্ত তৈরি হয়।

বাইপোলার ট্রানজিস্টর (বিটি) এর ডিভাইসটি তার বহুমুখীতা সত্ত্বেও বেশ সহজ। এটি পরিবাহী প্রকারের 3টি স্তর নিয়ে গঠিত: ইমিটার (E), বেস (B) এবং সংগ্রাহক (K)।

একটি বিকিরণকারী (ল্যাটিন থেকে "রিলিজ") হল এক ধরনের সেমিকন্ডাক্টর জংশন যার প্রধান কাজ হল বেসে চার্জ ইনজেক্ট করা। সংগ্রাহক (ল্যাটিন "সংগ্রাহক" থেকে) ইমিটারের চার্জ গ্রহণ করতে ব্যবহৃত হয়। ভিত্তি হল কন্ট্রোল ইলেক্ট্রোড।

বিকিরণকারী এবং সংগ্রাহক স্তরগুলি প্রায় একই, তবে PCB-এর বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে অমেধ্য যোগ করার মাত্রায় পার্থক্য রয়েছে। অমেধ্য যোগ করাকে ডোপিং বলা হয়। সংগ্রাহক স্তর (সিএল) এর জন্য, সংগ্রাহক ভোল্টেজ (ইউকে) বাড়ানোর জন্য ডোপিং দুর্বলভাবে প্রকাশ করা হয়। বিকিরণকারী সেমিকন্ডাক্টর স্তরটি প্রচন্ডভাবে ডোপ করা হয় যাতে বিপরীত অনুমোদনযোগ্য ভাঙ্গন U বাড়ানো যায় এবং বাহকদের বেস স্তরে ইনজেকশন উন্নত করা যায় (বর্তমান স্থানান্তর সহগ বৃদ্ধি পায় - Kt)। আরো প্রতিরোধ (R) প্রদানের জন্য বেস স্তরটি হালকাভাবে ডোপ করা হয়।

বেস এবং ইমিটারের মধ্যে স্থানান্তর K-B এর তুলনায় ক্ষেত্রফলের দিক থেকে ছোট। এলাকার পার্থক্যের কারণে Kt-এর উন্নতি ঘটে। PCB-এর অপারেশন চলাকালীন, K-B ট্রানজিশনটি বিপরীত পক্ষপাতের সাথে সুইচ করা হয় যাতে তাপ Q পরিমাণের প্রধান ভগ্নাংশ মুক্তি পায়, যা বিলুপ্ত হয় এবং স্ফটিকের আরও ভাল শীতলতা প্রদান করে।

BT এর গতি বেস লেয়ার (BS) এর পুরুত্বের উপর নির্ভর করে। এই নির্ভরতা একটি মান যা বিপরীত অনুপাতে পরিবর্তিত হয়। কম বেধ সঙ্গে - আরো গতি। এই নির্ভরতা চার্জ ক্যারিয়ারের ফ্লাইটের সময়ের সাথে সম্পর্কিত।যাইহোক, একই সময়ে, Uk হ্রাস.

বিকিরণকারী এবং K এর মধ্যে একটি শক্তিশালী কারেন্ট প্রবাহিত হয়, যাকে কারেন্ট কে (Ik) বলা হয়। E এবং B-এর মধ্যে একটি ছোট কারেন্ট প্রবাহিত হয় - কারেন্ট B (Ib), যা নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়। Ib পরিবর্তন হলে Ik পরিবর্তন হয়।

ট্রানজিস্টরের দুটি p-n সংযোগ রয়েছে: E-B এবং K-B। যখন মোড সক্রিয় থাকে, তখন E-B একটি ফরোয়ার্ড টাইপের পক্ষপাতের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং CB একটি বিপরীত পক্ষপাতের সাথে সংযুক্ত থাকে। যেহেতু E-B রূপান্তরটি উন্মুক্ত অবস্থায় থাকে, তাই ঋণাত্মক চার্জ (ইলেকট্রন) B তে প্রবাহিত হয়। এর পরে, তারা আংশিকভাবে গর্তের সাথে পুনরায় মিলিত হয়। যাইহোক, B-এর কম বৈধতা এবং পুরুত্বের কারণে বেশিরভাগ ইলেকট্রন K-B-তে পৌঁছায়।

বিএস-এ, ইলেকট্রনগুলি ক্ষুদ্র চার্জ বাহক, এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড তাদের কে-বি ট্রানজিশন অতিক্রম করতে সাহায্য করে। Ib বৃদ্ধির সাথে, E-B খোলার প্রসারিত হবে এবং E এবং K এর মধ্যে আরও ইলেকট্রন চলবে। এই ক্ষেত্রে, নিম্ন-প্রশস্ততা সংকেতের একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্ধন ঘটবে, যেহেতু Ik Ib-এর চেয়ে বড়।

একটি বাইপোলার টাইপ ট্রানজিস্টরের অপারেশনের শারীরিক অর্থ আরও সহজে বোঝার জন্য, এটি একটি ভাল উদাহরণের সাথে যুক্ত করা প্রয়োজন। এটা অবশ্যই ধরে নিতে হবে যে জল পাম্প করার পাম্পটি একটি শক্তির উত্স, জলের কলটি একটি ট্রানজিস্টর, জল হল Ik, ট্যাপের হ্যান্ডেলের ঘূর্ণনের ডিগ্রি হল Ib। চাপ বাড়ানোর জন্য, আপনাকে ট্যাপটি সামান্য ঘুরাতে হবে - একটি নিয়ন্ত্রণ ক্রিয়া সম্পাদন করতে। উদাহরণের উপর ভিত্তি করে, আমরা সফ্টওয়্যারটির পরিচালনার একটি সাধারণ নীতি উপসংহার করতে পারি।

যাইহোক, K-B ট্রানজিশনে U-এর উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির সাথে, প্রভাব আয়নকরণ ঘটতে পারে, যার ফলে তুষারপাত চার্জ গুণিত হয়।টানেল প্রভাবের সাথে মিলিত হলে, এই প্রক্রিয়াটি একটি বৈদ্যুতিক দেয়, এবং সময়ের বৃদ্ধির সাথে, একটি তাপীয় ভাঙ্গন, যা পিপিকে নিষ্ক্রিয় করে। সংগ্রাহক আউটপুট মাধ্যমে কারেন্ট উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির ফলে কখনও কখনও তাপীয় ভাঙ্গন বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন ছাড়াই ঘটে।

উপরন্তু, যখন U K-B এবং E-B তে পরিবর্তিত হয়, তখন এই স্তরগুলির পুরুত্ব পরিবর্তিত হয়, যদি B পাতলা হয়, তাহলে একটি বন্ধ প্রভাব দেখা দেয় (এটিকে একটি পাঞ্চার Bও বলা হয়), যার মধ্যে K-B এবং E-B রূপান্তরগুলি সংযুক্ত থাকে। এই ঘটনার ফলস্বরূপ, পিপি তার কার্য সম্পাদন করা বন্ধ করে দেয়।

অপারেটিং মোড

বাইপোলার টাইপ ট্রানজিস্টর 4টি মোডে কাজ করতে পারে:

1. সক্রিয়
2. কাটঅফ (RO)।
3. স্যাচুরেশন (PH)।
4. বাধা (আরবি)।

BT এর সক্রিয় মোড স্বাভাবিক (NAR) এবং বিপরীত (IAR)।

স্বাভাবিক সক্রিয় মোড

এই মোডে, U E-B জংশনে প্রবাহিত হয়, যা সরাসরি এবং একে E-B ভোল্টেজ (Ue-b) বলা হয়। মোডটি সর্বোত্তম হিসাবে বিবেচিত হয় এবং বেশিরভাগ স্কিমগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ট্রানজিশন E বেস অঞ্চলে চার্জ ইনজেক্ট করে, যা সংগ্রাহকের দিকে চলে যায়। পরেরটি চার্জকে ত্বরান্বিত করে, একটি বুস্ট প্রভাব তৈরি করে।

বিপরীত সক্রিয় মোড

এই মোডে, K-B রূপান্তর খোলা আছে। বিটি বিপরীত দিকে কাজ করে, যেমন, হোল চার্জ বাহকগুলি কে থেকে ইনজেকশন করা হয়, বি এর মধ্য দিয়ে যায়। এগুলি E ট্রানজিশনের মাধ্যমে সংগ্রহ করা হয়। PP-এর পরিবর্ধন বৈশিষ্ট্যগুলি দুর্বল, এবং এই মোডে বিটিগুলি খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

স্যাচুরেশন মোড

PH এ, উভয় ট্রানজিশন খোলা থাকে। যখন E-B এবং K-B সামনের দিকে বাহ্যিক উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন BT লঞ্চ গাড়িতে কাজ করবে। ই এবং কে জংশনের ডিফিউশন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা দুর্বল হয়, যা বাহ্যিক উত্স দ্বারা তৈরি হয়।এর ফলস্বরূপ, বাধা ক্ষমতা হ্রাস পাবে এবং প্রধান চার্জ ক্যারিয়ারগুলির বিচ্ছুরণ ক্ষমতার সীমাবদ্ধতা থাকবে। ই এবং কে থেকে বি পর্যন্ত গর্তের ইনজেকশন শুরু হবে। এই মোডটি প্রধানত অ্যানালগ প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়, তবে কিছু ক্ষেত্রে ব্যতিক্রম হতে পারে।

কাটঅফ মোড

এই মোডে, বিটি সম্পূর্ণভাবে বন্ধ হয়ে যায় এবং কারেন্ট পরিচালনা করতে সক্ষম হয় না। যাইহোক, বিটি-তে ক্ষুদ্র চার্জ বাহকগুলির নগণ্য প্রবাহ রয়েছে, যা ছোট মান সহ তাপীয় স্রোত তৈরি করে। এই মোডটি ওভারলোড এবং শর্ট সার্কিটের বিরুদ্ধে বিভিন্ন ধরণের সুরক্ষায় ব্যবহৃত হয়।

বাধা শাসন

BT বেস একটি রোধের মাধ্যমে K এর সাথে সংযুক্ত থাকে। একটি রোধ K বা E সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা BT এর মাধ্যমে বর্তমান মান (I) সেট করে। BR প্রায়শই সার্কিটে ব্যবহার করা হয়, কারণ এটি BT-কে যেকোনো ফ্রিকোয়েন্সিতে এবং বৃহত্তর তাপমাত্রার পরিসরে কাজ করতে দেয়।

সুইচিং স্কিম

BT-এর সঠিক ব্যবহার এবং সংযোগের জন্য, আপনাকে তাদের শ্রেণীবিভাগ এবং ধরন জানতে হবে। বাইপোলার ট্রানজিস্টরের শ্রেণীবিভাগ:

1. উত্পাদন উপাদান: জার্মেনিয়াম, সিলিকন এবং আর্সেনিডোগালিয়াম।
2. উত্পাদন বৈশিষ্ট্য.
3. ক্ষয়প্রাপ্ত শক্তি: কম শক্তি (0.25 ওয়াট পর্যন্ত), মাঝারি (0.25-1.6 ওয়াট), শক্তিশালী (1.6 ওয়াটের উপরে)।
4. সীমিত ফ্রিকোয়েন্সি: কম-ফ্রিকোয়েন্সি (2.7 MHz পর্যন্ত), মধ্য-ফ্রিকোয়েন্সি (2.7-32 MHz), হাই-ফ্রিকোয়েন্সি (32-310 MHz), মাইক্রোওয়েভ (310 MHz-এর বেশি)।
5. কার্যকরী উদ্দেশ্য।

BT এর কার্যকরী উদ্দেশ্য নিম্নলিখিত প্রকারে বিভক্ত:

1. কম-ফ্রিকোয়েন্সিগুলিকে স্বাভাবিক এবং অ-স্বাভাবিক নয়েজ ফিগার (NiNNKSh) সহ প্রশস্ত করা।
2. NiNNKSh দিয়ে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি প্রশস্ত করা।
3. NiNNKSh দিয়ে মাইক্রোওয়েভকে প্রশস্ত করা।
4. শক্তিশালী উচ্চ-ভোল্টেজ প্রশস্তকরণ।
5. উচ্চ এবং অতি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সহ জেনারেটর।
6. নিম্ন-শক্তি এবং উচ্চ-শক্তি উচ্চ-ভোল্টেজ স্যুইচিং ডিভাইস।
7. উচ্চ U-মানগুলির জন্য শক্তিশালী স্পন্দিত।

এছাড়াও, এই ধরনের বাইপোলার ট্রানজিস্টর রয়েছে:

1. P-n-p.
2. N-p-n.

একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টর স্যুইচ করার জন্য 3 টি সার্কিট রয়েছে, যার প্রত্যেকটির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে:

1. জেনারেল বি.
2. জেনারেল ই.
3. জেনারেল কে.

একটি সাধারণ বেস (OB) দিয়ে স্যুইচ করা হচ্ছে

সার্কিটটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রয়োগ করা হয়, ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়ার সর্বোত্তম ব্যবহারের অনুমতি দেয়। OE এর সাথে স্কিম অনুসারে একটি BT সংযোগ করার সময়, এবং তারপর OB এর সাথে, এর অপারেশনের ফ্রিকোয়েন্সি বাড়বে। এই সংযোগ স্কিমটি অ্যান্টেনা-টাইপ পরিবর্ধকগুলিতে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে শব্দের মাত্রা কমে যায়।

সুবিধাদি:

1. সর্বোত্তম তাপমাত্রা এবং ব্যাপক ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা (f)।
2. উচ্চ মান Uk.

ত্রুটিগুলি:

1. কম আমি লাভ.
2. কম ইনপুট আর.

কমন-ইমিটার সুইচিং (CE)

এই স্কিম অনুযায়ী সংযুক্ত হলে, U এবং I তে পরিবর্ধন ঘটে। সার্কিটটি একটি একক উৎস থেকে চালিত হতে পারে। প্রায়শই পাওয়ার এম্প্লিফায়ারে (পি) ব্যবহৃত হয়।

সুবিধাদি:

1. I, U, P এর জন্য উচ্চ লাভ।
2. একটি পাওয়ার সাপ্লাই।
3. আউটপুট ভেরিয়েবল U ইনপুটের সাপেক্ষে উল্টানো হয়।

এটির উল্লেখযোগ্য অসুবিধা রয়েছে: সর্বনিম্ন তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা এবং ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্যগুলি OB এর সাথে সংযুক্ত হওয়ার চেয়ে খারাপ।

একটি সাধারণ সংগ্রাহকের সাথে স্যুইচ করা হচ্ছে (ঠিক আছে)

ইনপুট U সম্পূর্ণরূপে ইনপুটে স্থানান্তরিত হয়, এবং একটি OE এর সাথে সংযুক্ত হলে Ki একই রকম, কিন্তু U-তে এটি কম থাকে।

এই ধরনের সুইচিং ব্যবহার করা হয় ট্রানজিস্টরে তৈরি ক্যাসকেড বা ইনপুট সিগন্যাল সোর্সের সাথে যার উচ্চ আউটপুট R (কন্ডেন্সার-টাইপ মাইক্রোফোন বা পিকআপ) আছে। সুবিধাগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: ইনপুটের একটি বড় মান এবং একটি ছোট আউটপুট R৷অসুবিধা হল কম ইউ লাভ।

বাইপোলার ট্রানজিস্টরের প্রধান বৈশিষ্ট্য

BT এর প্রধান বৈশিষ্ট্য:

1. আমি অর্জন করলাম.
2. ইনপুট এবং আউটপুট R.
3. বিপরীত ইক-ই।
4. চালু করার সময়।
5. ট্রান্সমিশন ফ্রিকোয়েন্সি Ib.
6. বিপরীত ইক.
7. সর্বোচ্চ আমি মান.

অ্যাপ্লিকেশন

বাইপোলার ট্রানজিস্টরের ব্যবহার মানুষের কার্যকলাপের সব ক্ষেত্রেই ব্যাপক। ডিভাইসটির প্রধান প্রয়োগটি পরিবর্ধন, বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরির জন্য ডিভাইসগুলিতে গৃহীত হয়েছিল এবং এটি একটি সুইচ করা উপাদান হিসাবেও কাজ করে। এগুলি কম্পিউটার প্রযুক্তিতে U এবং I এর মানগুলি সামঞ্জস্য করার ক্ষমতা সহ সাধারণ এবং স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইতে বিভিন্ন পাওয়ার এম্প্লিফায়ারে ব্যবহৃত হয়।

উপরন্তু, এগুলি প্রায়শই ওভারলোড, ইউ সার্জ এবং শর্ট সার্কিটের বিরুদ্ধে বিভিন্ন ভোক্তা সুরক্ষা তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। তারা খনন এবং ধাতব শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

অনুরূপ নিবন্ধ: