Vùng hoạt động của bóng bán dẫn

Nguồn điện một chiều được cung cấp cho hoạt động của bóng bán dẫn. Nguồn cung cấp DC này được cấp cho hai điểm nối PN của một bóng bán dẫn ảnh hưởng đến hoạt động của phần lớn sóng mang trong các điểm nối cực phát và cực thu này.

Các mối nối được phân cực thuận và phân cực ngược dựa trên yêu cầu của chúng tôi. Forward biased là điều kiện tại đó điện áp dương được đặt vào vật liệu loại p và điện áp âm được đặt vào vật liệu loại n. Reverse biased là điều kiện tại đó điện áp dương được đặt vào vật liệu loại n và điện áp âm được đặt vào vật liệu loại p.

Xu hướng bóng bán dẫn

Việc cung cấp điện áp một chiều bên ngoài phù hợp được gọi là biasing. Xu hướng thuận hoặc nghịch được thực hiện đối với các điểm nối cực phát và cực thu của bóng bán dẫn.

Các phương pháp phân cực này làm cho mạch bóng bán dẫn hoạt động ở bốn loại vùng như Active region, Saturation region, Cutoff region và Inverse active region(ít khi sử dụng). Điều này được hiểu bằng cách xem bảng sau.

Emitter Junction	Giao lộ Thu thập	Khu vực hoạt động
Về phía trước thành kiến	Về phía trước thành kiến	Vùng bão hòa
Về phía trước thành kiến	Thành kiến ngược	Vùng hoạt động
Thành kiến ngược	Về phía trước thành kiến	Vùng hoạt động nghịch đảo
Thành kiến ngược	Thành kiến ngược	Cắt vùng

Trong số các vùng này, Vùng hoạt động nghịch đảo, chỉ là vùng nghịch đảo của vùng hoạt động, không thích hợp cho bất kỳ ứng dụng nào và do đó không được sử dụng.

Khu vực hoạt động

Đây là khu vực mà bóng bán dẫn có nhiều ứng dụng. Điều này còn được gọi làlinear region. Một bóng bán dẫn trong khu vực này, hoạt động tốt hơn như mộtAmplifier.

Sơ đồ mạch sau đây cho thấy một bóng bán dẫn làm việc trong vùng hoạt động.

Vùng này nằm giữa bão hòa và ngưỡng. Bóng bán dẫn hoạt động trong vùng tích cực khi đường giao nhau cực phát được phân cực thuận và đường giao nhau thu được phân cực ngược.

Ở trạng thái hoạt động, dòng điện thu bằng β lần dòng điện cơ bản, tức là

$$ I_C = \ beta I_B $$

Trong đó I _C = dòng thu, β = hệ số khuếch đại dòng, và I _B = dòng cơ bản.

Vùng bão hòa

Đây là vùng mà bóng bán dẫn có xu hướng hoạt động như một công tắc đóng. Bóng bán dẫn có tác dụng thu và phát của nó bị chập. Dòng thu và dòng cực đại ở chế độ hoạt động này.

Hình sau cho thấy một bóng bán dẫn làm việc trong vùng bão hòa.

Bóng bán dẫn hoạt động trong vùng bão hòa khi cả hai điểm nối cực phát và thu đều được phân cực thuận.

Ở chế độ bão hòa,

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

Như trong vùng bão hòa, bóng bán dẫn có xu hướng hoạt động như một công tắc đóng,

$$ I_C = I_E $$

Trong đó I _C = dòng thu và I _E = dòng phát.

Vùng cắt

Đây là vùng mà bóng bán dẫn có xu hướng hoạt động như một công tắc mở. Transistor có tác dụng là bộ thu và đế của nó được mở ra. Dòng thu, cực phát và dòng cơ sở đều bằng 0 trong chế độ hoạt động này.

Hình dưới đây cho thấy một bóng bán dẫn làm việc trong vùng cắt.