Regiony działania tranzystorów
Zasilanie prądem stałym jest przeznaczone do działania tranzystora. To zasilanie prądem stałym jest podawane na dwa złącza PN tranzystora, które wpływają na działania nośników większościowych w tych złączach emitera i kolektora.
Skrzyżowania są spolaryzowane do przodu i do tyłu w oparciu o nasze wymagania. Forward biased jest stanem, w którym dodatnie napięcie jest przyłożone do typu p, a ujemne napięcie jest przyłożone do materiału typu n. Reverse biased jest stanem, w którym dodatnie napięcie jest przyłożone do typu n, a ujemne napięcie jest przyłożone do materiału typu p.
Polaryzacja tranzystora
Dostarczanie odpowiedniego zewnętrznego napięcia stałego nazywane jest jako biasing. Polaryzacja do przodu lub do tyłu jest wykonywana na złączach emitera i kolektora tranzystora.
Te metody polaryzacji sprawiają, że obwód tranzystora działa w czterech rodzajach regionów, takich jak Active region, Saturation region, Cutoff region i Inverse active region(rzadko używane). Można to zrozumieć, patrząc na poniższą tabelę.
Emitter Junction | Collector Junction | Region działania |
---|---|---|
Precyzyjne | Precyzyjne | Region nasycenia |
Precyzyjne | Odwrotne odchylenie | Region aktywny |
Odwrotne odchylenie | Precyzyjne | Odwrotny aktywny region |
Odwrotne odchylenie | Odwrotne odchylenie | Odcięty region |
Wśród tych regionów, odwrotny region aktywny, który jest po prostu odwrotnością regionu aktywnego, nie nadaje się do żadnych zastosowań, a zatem nie jest używany.
Region aktywny
To region, w którym tranzystory mają wiele zastosowań. Nazywa się to również jakolinear region. Tranzystor w tym regionie działa lepiej jakoAmplifier.
Poniższy schemat obwodu przedstawia tranzystor pracujący w obszarze aktywnym.
Ten region leży pomiędzy nasyceniem a odcięciem. Tranzystor działa w obszarze aktywnym, gdy złącze emitera jest spolaryzowane do przodu, a złącze kolektora jest spolaryzowane do tyłu.
W stanie aktywnym prąd kolektora jest β razy większy od prądu podstawowego, tj
$$ I_C = \ beta I_B $$
Gdzie Ja C = prąd kolektora, β = współczynnik wzmocnienia prądu, a Ja B = prąd bazowy.
Region nasycenia
Jest to obszar, w którym tranzystor zachowuje się jak zamknięty przełącznik. Tranzystor powoduje zwarcie kolektora i emitera. W tym trybie pracy prądy kolektora i emitera są maksymalne.
Poniższy rysunek przedstawia tranzystor pracujący w obszarze nasycenia.
Tranzystor działa w obszarze nasycenia, gdy złącza emitera i kolektora są spolaryzowane do przodu.
W trybie nasycenia
$$ \ beta <\ frac {I_C} {I_B} $$
Ponieważ w obszarze nasycenia tranzystor ma tendencję do zachowywania się jak zamknięty przełącznik,
$$ I_C = I_E $$
Gdzie Ja C = prąd kolektora, a Ja E = prąd emitera.
Region odcięcia
Jest to obszar, w którym tranzystor zachowuje się jak otwarty przełącznik. Tranzystor powoduje otwarcie kolektora i bazy. W tym trybie pracy prądy kolektora, emitera i bazy są równe zeru.
Poniższy rysunek przedstawia tranzystor pracujący w obszarze odcięcia.
Tranzystor działa w obszarze odcięcia, gdy złącza emitera i kolektora są spolaryzowane wstecz.
Podobnie jak w obszarze odcięcia, prąd kolektora, prąd emitera i prądy bazowe są zerowe, możemy zapisać jako
$$ I_C = I_E = I_B = 0 $$
Gdzie Ja C = prąd kolektora, Ja E = prąd emitera, a Ja B = prąd bazowy.