پاورپوینت کامل و جامع با عنوان ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT) در 49 اسلاید - دانلود فایل

دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT) در 49 اسلاید

دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان ترانزیستور پیوندی دوقطبی (BJT) در 49 اسلاید

ترانزیستور پیوندی دوقطبی یا بی جی تی (به انگلیسی: BJT) توعی ترانزیستور است که دارای سه پایه به نامهای بیس (B)، امیتر (E) و کلکتور (C) می باشد و چون در این قطعه اثر الکترون ها و حفره ها هر دو مهم است، به آن ترانزیستور دوقطبی گفته می شود و در مقابل ترانزیستورهای تک قطبی، مانند ترانزیستور اثر میدان و ترانزیستور اتصال نقطه ای، قرار می گیرد که تنها یک نوع حامل بار دارند.

تاریخچهعصر نوین الکترونیک نیمه رساناها با اختراع ترانزیستور دوقطبی در ۱۹۴۸ توسط باردین، براتاین و شاکلی در آزمایشگاه های تلفن بل آغاز شد. این قطعه به همراه همتای اثر میدانی خود تأثیر شگفتی روی تقریباً تمام حوزه های زندگی نوین گذاشته است.
انواع ترانزیستور پیوندیبا توجه به نحوهٔ قرار گرفتن نیمه رساناهای مثبت و منفی در ترانزیستور، آن ها را به دو دستهٔ پی ان پی و ان پی ان تقسیم می کنند.
پی ان پشامل سه لایه نیمه رسانا که دو لایه کناری از نوع p و لایه میانی از نوع n است، می باشد و مزیت اصلی آن در تشریح عملکرد ترانزیستور این است که جهت جاری شدن حفره ها با جهت جریان یکی است.
ان پی انشامل سه لایه نیمه رسانا که دو لایه کناری از نوع n و لایه میانی از نوع p است، می باشد. پس از درک ایده های اساسی برای قطعه pnp می توان به سادگی آنها را به ترانزیستور پرکاربردتر npn مربوط ساخت.
ساختمان ترانزیستور پیوندیسطح مقطع ساده شدهٔ یک ترانزیستور پیوندی دوقطبی ان پی ان پلانار (به انگلیسی: planar)ترانزیستور دارای دو پیوندگاه است. یکی بین امیتر و بیس و دیگری بین بیس و کلکتور. به همین دلیل ترانزیستور شبیه دو دیود است. دیود سمت چپ را دیود بیس-امیتر یا صرفاً دیود امیتر و دیود سمت راست را دیود کلکتور-بیس یا دیود کلکتور می نامند. میزان ناخالصی ناحیه وسط (بیس) به مراتب کمتر از دو ناحیه جانبی است. این کاهش ناخالصی باعث کم شدن هدایت و بالعکس باعث زیاد شدن مقاومت این ناحیه می گردد.
امیتر که شدیداً آلائیده شده، نقش گسیل و یا تزریق الکترون به درون بیس را به عهده دارد. بیس بسیار نازک ساخته شده و آلایش آن ضعیف است و بنابراین بیشتر الکترونهای تزریق شده از امیتر را به کلکتور عبور می دهد. میزان آلایش کلکتور کمتر از میزان آلایش شدید امیتر و بیشتر از آلایش ضعیف بیس است و کلکتور الکترونها را از بیس جمع آوری می کند.
محل قرار گرفتن پایه ها در هر ترانزیستور ممکن است متفاوت باشد —برای نمونه بیس ممکن است پایهٔ وسط یا کناری باشد— و برای یافتن آن ها می توان به کتاب های اطلاعت ترانزیستور مراجعه کرد. در ترانزیستورهای توان بالای صنعتی که به ترانزیستورهای قدرت مشهورند پایهٔ کلکتور اغلب همان بدنهٔ ترانزیستور است.
سطح تماس بین لایهٔ امیتر و بیس نسبت به سطح تماس بین لایهٔ کلکتور و بیس کمتر است. بیشترین حجم بین سه لایه را لایهٔ کلکتور و کمترین حجم را لایهٔ بیس دارد. مقاومت بین پایه های بیس-امیتر از مقاومت بین پایه های بیس-کلکتور بیشتر است و از این موضوع می توان برای تشخیص پایه های ترانزیستور استفاده کرد. ولتاژ سد دیودهای ترانزیستور برای ترانزیستورهای سیلیسیم ۰٫۷ ولت و برای ترانزیستورهای ژرمانیوم ۰٫۲ ولت است.
شکل ظاهری ترانزیستورها با توجه به توان و فرکانس کاریشان متفاوت است. در ترانزیستورهای توان بالای صنعتی معمولاً سوراخی روی ترانزیستور قرار دارد که برای پیچ شدن ترانزیستور به سطوح فلزی هیت سینک به کار می رود که این کار موجب خنک شدن ترانزیستور می گردد. اما ترانزستورهایی که در مدارهای معمولی و برای فرکانس های بالا ساخته می شوند معمولاً این سوراخ را ندارند.
طرز کار ترانزیستور پیوندیطرز کار ترانزیستور را با استفاده از نوع npn مورد بررسی قرار می دهیم. طرز کار pnp هم دقیقاً مشابه npn خواهد بود، به شرط اینکه الکترونها و حفره ها با یکدیگر عوض شوند. در نوع npn به علت تغذیه مستقیم دیود امیتر ناحیه تهی کم عرض می شود، در نتیجه حاملهای اکثریت یعنی الکترونها از ماده n به ماده p هجوم می آورند. حال اگر دیود بیس _ کلکتور را به حالت معکوس تغذیه نمائیم، دیود کلکتور به علت بایاس معکوس عریض تر می شود.
الکترونهای جاری شده به ناحیه p در دو جهت جاری می شوند، بخشی از آنها از پیوندگاه کلکتور عبور کرده، به ناحیه کلکتور می رسند و تعدادی از آنها با حفره های بیس بازترکیب شده و به عنوان الکترونهای ظرفیت به سوی پایه خارجی بیس روانه می شوند، این مولفه بسیار کوچک است.
بایاستنها سه روش برای بایاس ترانزیستور پیوندی دوقطبی به کار گرفته می شود:

پیوندهای امیتر-بیس در بایاس موافق و کلکتور-بیس در بایاس مخالف
هر دو پیوند در بایاس موافق
هر دو پیوند در بایاس مخالف

در حالت اول، در یک ترانزیستور ان پی ان، چون امیتر-بیس در بایاس موافق است، پهنای ناحیهٔ سد آن کاهش می یابد و الکترون ها به سمت بیس حرکت خواهند کرد، از آنجایی که ضخامت بیس بسیار کم است الکترون های بسیار کمی جذب این پایه می شوند و چون ناخالصی بیس چندان زیاد نیست الکترون های کمی با ناخالصی بیس ترکیب می گردند، نزدیک به ۹۵ درصد الکترون هایی که از امیتر به سمت بیس می روند تحت تأثیر جاذبهٔ شدید میدان کلکتور-بیس قرار می گیرند و نتیجهٔ کلی این می شود که جریان بین امیتر و کلکتور برقرار می گردد.

فهرست مطالب:
مقدمه
ساختار ترانزیستور BJT
طرز کار ترانزیستور NPN در ناحیه فعال
عبور جریان
جریان کلکتور
جریان بیس
جریان امیتر
مدل ترانزیستور در ناحیه فعال
علائم مداری
ولتاژ لازم برای بایاس ترانزیستور
مثال
نمایش گرافیکی مشخصه ترانزیستور
رابطه جریان و ولتاژ کلکتور
مدار معادل ترانزیستور در حالت امیتر مشترک
نواحی کاری ترانزیستور
ترانزیستور در ناحیه قطع
ترانزیستور در ناحیه اشباع
ترانزیستور به عنوان تقویت کننده
و...

ترانزیستور

پیوندی

دوقطبی

BJT

تقویت کننده

مقاله