ขอบเขตการทำงานของทรานซิสเตอร์

แหล่งจ่ายไฟ DC มีไว้สำหรับการทำงานของทรานซิสเตอร์ แหล่งจ่ายไฟ DC นี้มอบให้กับทางแยก PN สองตัวของทรานซิสเตอร์ซึ่งมีอิทธิพลต่อการกระทำของผู้ให้บริการส่วนใหญ่ในทางแยกตัวปล่อยและตัวเก็บรวบรวมเหล่านี้

ทางแยกจะเอนเอียงไปข้างหน้าและย้อนกลับตามความต้องการของเรา Forward biased คือเงื่อนไขที่ใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับชนิด p และแรงดันไฟฟ้าลบถูกนำไปใช้กับวัสดุประเภท n Reverse biased คือเงื่อนไขที่ใช้แรงดันไฟฟ้าบวกกับชนิด n และแรงดันลบถูกนำไปใช้กับวัสดุประเภท p

การให้น้ำหนักทรานซิสเตอร์

แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงภายนอกที่เหมาะสมเรียกว่า biasing. การให้น้ำหนักไปข้างหน้าหรือย้อนกลับจะกระทำกับตัวปล่อยและทางแยกของทรานซิสเตอร์

วิธีการให้น้ำหนักเหล่านี้ทำให้วงจรทรานซิสเตอร์ทำงานในพื้นที่สี่ประเภทเช่น Active region, Saturation region, Cutoff region และ Inverse active region(ไม่ค่อยได้ใช้). สิ่งนี้เข้าใจได้โดยดูที่ตารางต่อไปนี้

แยกตัวส่ง	ทางแยกนักสะสม	ภูมิภาคปฏิบัติการ
ส่งต่อลำเอียง	ส่งต่อลำเอียง	ภูมิภาคอิ่มตัว
ส่งต่อลำเอียง	กลับลำเอียง	พื้นที่ใช้งาน
กลับลำเอียง	ส่งต่อลำเอียง	ภูมิภาคที่ใช้งานผกผัน
กลับลำเอียง	กลับลำเอียง	ตัดภูมิภาค

ในภูมิภาคเหล่านี้ภูมิภาคที่ใช้งานผกผันซึ่งเป็นเพียงส่วนผกผันของพื้นที่ที่ใช้งานอยู่ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานใด ๆ ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้

ภูมิภาคที่ใช้งานอยู่

นี่คือภูมิภาคที่ทรานซิสเตอร์มีแอพพลิเคชั่นมากมาย นี้เรียกอีกอย่างว่าlinear region. ทรานซิสเตอร์ในภูมิภาคนี้ทำหน้าที่ได้ดีกว่าในฐานะAmplifier.

แผนภาพวงจรต่อไปนี้แสดงทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในพื้นที่ที่ใช้งานอยู่

ภูมิภาคนี้อยู่ระหว่างความอิ่มตัวและจุดตัด ทรานซิสเตอร์ทำงานในพื้นที่แอ็คทีฟเมื่อชุมทางอีซีแอลเอนเอียงไปข้างหน้าและทางแยกตัวเก็บรวบรวมจะเอนเอียงย้อนกลับ

ในสถานะแอ็คทีฟกระแสของตัวสะสมจะเท่ากับβเท่าของกระแสฐานเช่น

$$ I_C = \ beta I_B $$

โดยที่ I _C = กระแสตัวสะสม, β = ปัจจัยการขยายกระแสและ I _B = กระแสฐาน

ภาคความอิ่มตัว

นี่คือพื้นที่ที่ทรานซิสเตอร์มีแนวโน้มที่จะทำงานเป็นสวิตช์ปิด ทรานซิสเตอร์มีผลทำให้ตัวสะสมและตัวปล่อยสั้นลง กระแสตัวรวบรวมและตัวปล่อยสูงสุดในโหมดการทำงานนี้

รูปต่อไปนี้แสดงทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในบริเวณอิ่มตัว

ทรานซิสเตอร์ทำงานในบริเวณอิ่มตัวเมื่อทั้งตัวปล่อยและทางแยกของตัวเก็บรวบรวมมีความเอนเอียงไปข้างหน้า

ในโหมดอิ่มตัว

$$ \ beta <\ frac {I_C} {I_B} $$

เช่นเดียวกับในพื้นที่อิ่มตัวทรานซิสเตอร์มีแนวโน้มที่จะทำงานเป็นสวิตช์ปิด

$$ I_C = I_E $$

โดยที่ I _C = กระแสของตัวเก็บรวบรวมและ I _E = กระแสตัวปล่อย

ภาคตัด

นี่คือพื้นที่ที่ทรานซิสเตอร์มีแนวโน้มที่จะทำงานเป็นสวิตช์เปิด ทรานซิสเตอร์มีผลต่อตัวสะสมและฐานที่เปิดอยู่ กระแสตัวสะสมตัวปล่อยและฐานเป็นศูนย์ทั้งหมดในโหมดการทำงานนี้

รูปด้านล่างแสดงทรานซิสเตอร์ที่ทำงานในบริเวณคัตออฟ