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 các 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 nhưActive region, Saturation region, Cutoff region và Inverse active region(ít khi sử dụng). Điều này được hiểu bằng cách xem bảng sau.

CHỨC NĂNG EMITTER	CHỨC NĂNG TẬP THỂ	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	Vùng cắt

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.

Vùng 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.

Vùng này nằm giữa bão hòa và ngưỡng. Bóng bán dẫn hoạt động trong vùng tích cực khi đường giao nhau 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

$$ I_ {C} \: = \: \ beta I_ {B} $$

Ở đâu,

$ I_ {C} $ = bộ sưu tập hiện tại

$ \ beta $ = hệ số khuếch đại hiện tại

$ I_ {B} $ = cơ sở hiện tại

Vùng bão hòa

Đây là vùng mà bóng bán dẫn có xu hướng hoạt động như một công tắc đóng. Transistor có tác dụng làm cực thu và cực phát của nó bị chập. Dòng thu và phát tối đa trong chế độ hoạt động này.

Hình dưới đây 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. Như người ta hiểu rằng, trong vùng bão hòa, bóng bán dẫn có xu hướng hoạt động như một công tắc đóng, chúng ta có thể nói rằng,

$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} $$

Trong đó $ I_ {C} $ = dòng thu và dòng điện $ I_ {E} $ = emitter.

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.

Bóng bán dẫn hoạt động trong vùng giới hạn khi cả điểm nối cực phát và cực thu đều bị phân cực ngược. Như trong vùng giới hạn, dòng thu, dòng phát và dòng cơ sở là 0, chúng ta có thể viết là

$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} \: = \: I_ {B} \: = \: 0 $$

Trong đó $ I_ {C} $ = dòng điện thu, dòng điện cực phát $ I_ {E} $ = và dòng điện gốc $ I_ {B} $ =.