வெவ்வேறு வகையான டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் அவற்றின் வேலை

புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டரில் ஒரு மூல, ஒரு வாயில், ஒரு வடிகால் போன்ற மூன்று பகுதிகள் உள்ளன. மின்னழுத்த அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதால் அவை மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு சாதனங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மின் நடத்தை கட்டுப்படுத்த, வெளிப்புறமாக பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலத்தை தேர்வு செய்யலாம், அதனால்தான் புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதில், பெரும்பான்மை சார்ஜ் கேரியர்கள், அதாவது எலக்ட்ரான்கள் காரணமாக தற்போதைய பாய்கிறது, எனவே யூனி-போலார் டிரான்சிஸ்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது முக்கியமாக மெகா ஓம்களில் அதிக உள்ளீட்டு மின்மறுப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது மின்சார புலத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும் வடிகால் மற்றும் மூலங்களுக்கு இடையில் குறைந்த அதிர்வெண் கடத்துத்திறன் கொண்டது. FET கள் மிகவும் திறமையானவை, வீரியம் மிக்கவை மற்றும் செலவு குறைந்தவை.

புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் இரண்டு வகைகளாகும், அதாவது சந்தி புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (JFET) மற்றும் மெட்டல் ஆக்சைடு புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (MOSFET). N- சேனல் மற்றும் பி-சேனல் என பெயரிடப்பட்ட இரண்டு சேனல்களுக்கு இடையில் தற்போதைய பாஸ்கள்.

சந்தி புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர் (JFET)

சந்தி புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டருக்கு பி.என் சந்தி இல்லை, ஆனால் அதிக எதிர்ப்பின் குறைக்கடத்தி பொருட்களுக்கு பதிலாக, அவை இரண்டு முனையங்களுடன் வடிகால் அல்லது மூல முனையத்துடன் பெரும்பான்மை சார்ஜ் கேரியர்களின் ஓட்டத்திற்கு n & p வகை சிலிக்கான் சேனல்களை உருவாக்குகின்றன. N- சேனலில், மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் எதிர்மறையானது, அதே சமயம் மின்னோட்டத்தின் p- சேனல் ஓட்டம் நேர்மறையானது.

JFET இன் வேலை:

JFET இல் இரண்டு வகையான சேனல்கள் உள்ளன: n- சேனல் JFET & p- சேனல் JFET

என்-சேனல் JFET:

இங்கே நாம் இரண்டு நிபந்தனைகளுக்கு n- சேனல் JFET இன் முதன்மை செயல்பாடு பற்றி விவாதிக்க வேண்டும்:

முதலில், Vgs = 0 போது , Vds நேர்மறையாக இருக்கும் இடத்தில் முனையத்தை வடிகட்ட சிறிய நேர்மறை மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துங்கள். இந்த பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்த Vds காரணமாக, எலக்ட்ரான்கள் மூலத்திலிருந்து வடிகால் பாய்கின்றன தற்போதைய ஐடியை வடிகட்டுகின்றன. வடிகால் மற்றும் மூலங்களுக்கு இடையிலான சேனல் எதிர்ப்பாக செயல்படுகிறது. N- சேனல் ஒரே மாதிரியாக இருக்கட்டும். வடிகால் நடப்பு ஐடியால் அமைக்கப்பட்ட வெவ்வேறு மின்னழுத்த நிலைகள் மற்றும் மூலத்திலிருந்து வடிகால் நகரும். வடிகால் முனையத்தில் மின்னழுத்தங்கள் மிக உயர்ந்தவை மற்றும் மூல முனையத்தில் மிகக் குறைவு. வடிகால் தலைகீழ் சார்புடையது, எனவே குறைப்பு அடுக்கு இங்கே அகலமானது.

Vds அதிகரிக்கிறது, Vgs = 0 V.

குறைப்பு அடுக்கு அதிகரிக்கிறது, சேனல் அகலம் குறைகிறது. இரண்டு குறைப்பு பகுதி தொடும் மட்டத்தில் Vds அதிகரிக்கிறது, இந்த நிலை பிஞ்ச்-ஆஃப் செயல்முறை என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் மின்னழுத்த Vp ஐ பிஞ்ச் செய்கிறது .

இங்கே, ஐடி பிஞ்ச் -ஆஃப் 0 எம்.ஏ மற்றும் ஐடி செறிவூட்டல் மட்டத்தில் குறைகிறது. ஐடி கொண்டு Vgs = 0 என அழைக்கப்படும் வடிகால் மூல பூரித மின்னோட்டம் (Idss). Vp இல் Vds அதிகரித்தது, அங்கு தற்போதைய ஐடி அப்படியே உள்ளது & JFET ஒரு நிலையான தற்போதைய மூலமாக செயல்படுகிறது.

இரண்டாவதாக, Vgs 0 க்கு சமமாக இல்லாதபோது, எதிர்மறை Vgs ஐப் பயன்படுத்துங்கள் மற்றும் Vds மாறுபடும். குறைப்பு பகுதியின் அகலம் அதிகரிக்கிறது, சேனல் குறுகியது மற்றும் எதிர்ப்பு அதிகரிக்கிறது. குறைந்த வடிகால் தற்போதைய பாய்கிறது மற்றும் செறிவு நிலை வரை அடையும். எதிர்மறை Vgs காரணமாக, செறிவு நிலை குறைகிறது, ஐடி குறைகிறது. பிஞ்ச் –ஆஃப் மின்னழுத்தம் தொடர்ந்து குறைகிறது. எனவே இது மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு சாதனம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

JFET இன் பண்புகள்:

பண்புகள் பின்வருமாறு வெவ்வேறு பகுதிகளைக் காட்டுகின்றன:

ஓமிக் பகுதி: Vgs = 0, குறைப்பு அடுக்கு சிறியது.

கட்-ஆஃப் பிராந்தியம்: சேனல் எதிர்ப்பு அதிகபட்சமாக இருப்பதால், பிஞ்ச் ஆஃப் பிராந்தியம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

செறிவு அல்லது செயலில் உள்ள பகுதி: வடிகால் மூல மின்னழுத்தம் குறைவாக இருக்கும் வாயில் மூல மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

முறிவு மண்டலம்: வடிகால் மற்றும் மூலங்களுக்கு இடையிலான மின்னழுத்தம் எதிர்ப்பு சேனலில் முறிவு ஏற்படுவதற்கான உயர் காரணமாகும்.

பி-சேனல் JFET:

p- சேனல் JFET n- சேனல் JFET போலவே இயங்குகிறது, ஆனால் சில விதிவிலக்குகள் நிகழ்ந்தன, அதாவது துளைகள் காரணமாக, சேனல் மின்னோட்டம் நேர்மறையானது மற்றும் சார்பு மின்னழுத்த துருவமுனைப்பை மாற்றியமைக்க வேண்டும்.

செயலில் உள்ள பகுதியில் மின்னோட்டத்தை வடிகட்டவும்:

ஐடி = ஐடிஎஸ்

மூல சேனல் எதிர்ப்பை வடிகட்டவும்: Rds = டெல்டா Vds / டெல்டா ஐடி

மெட்டல் ஆக்சைடு புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர் (MOSFET):

மெட்டல் ஆக்சைடு புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர் மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இங்கே, மெட்டல் ஆக்சைடு கேட் எலக்ட்ரான்கள் கண்ணாடி என அழைக்கப்படும் சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் மெல்லிய அடுக்கு மூலம் என்-சேனல் மற்றும் பி-சேனலில் இருந்து மின்சாரம் காப்பிடப்படுகின்றன.

வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையிலான மின்னோட்டம் உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

இது மூன்று முனைய சாதனம், அதாவது வாயில், வடிகால் மற்றும் மூல. சேனல்களின் செயல்பாட்டின் மூலம் இரண்டு வகையான MOSFET உள்ளன, அதாவது p-channel MOSFET & n- சேனல் MOSFET.

மெட்டல் ஆக்சைடு புலம் விளைவு டிரான்சிஸ்டரில் இரண்டு வடிவங்கள் உள்ளன, அதாவது குறைப்பு வகை மற்றும் விரிவாக்க வகை.

குறைப்பு வகை: இதற்கு Vgs தேவைப்படுகிறது, சுவிட்ச் ஆப் செய்ய கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் மற்றும் குறைப்பு முறை பொதுவாக மூடிய சுவிட்சுக்கு சமம்.

Vgs = 0, Vgs நேர்மறையாக இருந்தால், எலக்ட்ரான்கள் அதிகம் & Vgs எதிர்மறையாக இருந்தால், எலக்ட்ரான்கள் குறைவாக இருக்கும்.

விரிவாக்க வகை: இதற்கு Vgs தேவைப்படுகிறது, அதாவது நுழைவதற்கு கேட் சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் மற்றும் மேம்பாட்டு பயன்முறை பொதுவாக திறந்த சுவிட்சுக்கு சமம்.

இங்கே, கூடுதல் முனையம் அடித்தளத்தில் பயன்படுத்தப்படும் அடி மூலக்கூறு ஆகும்.

கேட் சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் (Vgs) த்ரெஷோல்ட் மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக உள்ளது (Vth)

டிரான்சிஸ்டர்களுக்கான பயாசிங் முறைகள்:

சார்பு இரண்டு முறைகளால் செய்ய முடியும், அதாவது முன்னோக்கி சார்பு மற்றும் தலைகீழ் சார்பு, அதேசமயம் சார்புநிலையைப் பொறுத்து, நான்கு வெவ்வேறு சுற்றுகள் பக்கச்சார்பாக உள்ளன:

நிலையான அடிப்படை சார்பு மற்றும் நிலையான எதிர்ப்பு சார்பு:

படத்தில், அடிப்படை மின்தடை Rb அடிப்படைக்கும் VCC க்கும் இடையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஆர்.பி. இங்கே இபி பெறப்பட்டது:

Ib = (Vcc-Vbe) / Rb

இது குறைந்த வெப்ப நிலைத்தன்மைக்கு வழிவகுக்கும் ஸ்திரத்தன்மை காரணி (பீட்டா +1) விளைகிறது. இங்கே மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்களின் வெளிப்பாடுகள் அதாவது, Vb = Vbe = Vcc-IbRb Vc = Vcc-IcRc = Vcc-Vce Ic = பீட்டா Ib Ie = Ic

கலெக்டர் கருத்துச் சார்பு:

இந்த படத்தில், அடிப்படை மின்தடை Rb கலெக்டர் மற்றும் டிரான்சிஸ்டரின் அடிப்படை முனையம் முழுவதும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. எனவே அடிப்படை மின்னழுத்தம் Vb மற்றும் கலெக்டர் மின்னழுத்த VC ஆகியவை ஒருவருக்கொருவர் ஒத்திருக்கின்றன

Vb = Vc-IbRb எங்கே, Vb = Vcc- (Ib + Ic) Rc

இந்த சமன்பாடுகள் மூலம், Ic குறைகிறது Vc குறைக்கும் வகையில், Ib தானாக Ic குறைக்கும்.

இங்கே, (பீட்டா +1) காரணி ஒன்றுக்கும் குறைவாக இருக்கும் மற்றும் ஐபி பெருக்கி ஆதாயத்தைக் குறைக்க வழிவகுக்கிறது.

எனவே, மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்களை இவ்வாறு கொடுக்கலாம்

Vb = Vbe Ic = beta Ib Ie கிட்டத்தட்ட Ib க்கு சமம்

இரட்டை கருத்துச் சார்பு:

இந்த படத்தில், இது கலெக்டர் பின்னூட்ட அடிப்படை சுற்றுக்கு மேல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட வடிவமாகும். இது கூடுதல் சுற்று R1 ஐக் கொண்டிருப்பதால் இது நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது. எனவே, அடிப்படை எதிர்ப்பின் அதிகரிப்பு பீட்டாவின் மாறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, அதாவது ஆதாயம்.

இப்போது, I1 = 0.1 Ic Vc = Vcc- (Ic + I (Rb) Rc Vb = Vbe = I1R1 = Vc- (I1 + Ib) Rb Ic = beta Ib Ie கிட்டத்தட்ட Ic க்கு சமம்

உமிழ்ப்பான் மின்தடையுடன் நிலையான சார்பு:

இந்த படத்தில், இது நிலையான சார்பு சுற்று போன்றது, ஆனால் இது கூடுதல் உமிழ்ப்பான் மின்தடை Re இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வெப்பநிலை காரணமாக Ic அதிகரிக்கிறது, அதாவது மேலும் அதிகரிக்கிறது, இது மீண்டும் Re முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை அதிகரிக்கிறது. இது Vc ஐக் குறைக்கிறது, IB ஐக் குறைக்கிறது, இது iC ஐ அதன் இயல்பான மதிப்புக்கு கொண்டு வருகிறது. மறு முன்னிலையில் மின்னழுத்த ஆதாயம் குறைகிறது.

இப்போது, Ve = Ie Re Vc = Vcc - Ic Rc Vb = Vbe + Ve Ic = beta Ib Ie கிட்டத்தட்ட Ic க்கு சமம்

உமிழ்ப்பான் சார்பு:

இந்த புள்ளிவிவரத்தில், இரண்டு சப்ளை மின்னழுத்தங்கள் உள்ளன, ஆனால் வி.சி.சி & வீ சமமானவை ஆனால் துருவமுனைப்புக்கு நேர்மாறானவை. இங்கே, வீ என்பது அடிப்படை உமிழ்ப்பான் சந்திக்கு ரீ & வி.சி மூலம் பக்கச்சார்பானது, கலெக்டர் பேஸ் சந்திக்கு தலைகீழ் சார்புடையது.

இப்போது, Ve = -Vee + Ie Re Vc = Vcc- Ic Rc Vb = Vbe + Ve Ic = beta Ib Ie கிட்டத்தட்ட Ib where, Re >> Rb / beta Vee >> Vbe

இது ஒரு நிலையான இயக்க புள்ளியை அளிக்கிறது.

உமிழ்ப்பான் கருத்துச் சார்பு:

இந்த புள்ளிவிவரத்தில், அதிக நிலைத்தன்மைக்கு இது சேகரிப்பாளரை பின்னூட்டமாகவும் உமிழ்ப்பான் பின்னூட்டமாகவும் பயன்படுத்துகிறது. உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தின் ஓட்டம் காரணமாக, உமிழ்ப்பான் மின்தடை Re முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது, எனவே உமிழ்ப்பான் அடிப்படை சந்தி முன்னோக்கி சார்புடையதாக இருக்கும். இங்கே, வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது, ஐசி அதிகரிக்கிறது, அதாவது அதிகரிக்கிறது. இது Re இல் ஒரு மின்னழுத்த வீழ்ச்சிக்கு வழிவகுக்கிறது, கலெக்டர் மின்னழுத்தம் Vc குறைகிறது & Ib குறைகிறது. இதன் விளைவாக வெளியீட்டு ஆதாயம் குறைக்கப்படும். வெளிப்பாடுகளை இவ்வாறு கொடுக்கலாம்:

Irb = 0.1 Ic = Ib + I1 Ve = IeRe = 0.1Vcc Vc = Vcc- (Ic + Irb) Rc Vb = Vbe + Ve = I ₁ R1 = Vc- (I ₁ + Ib0Rb) Ic = beta Ib Ie கிட்டத்தட்ட சமம் நான் சி

மின்னழுத்த வகுப்பி சார்பு:

இந்த படத்தில், டிரான்சிஸ்டரைச் சார்புடைய மின்தடைய R1 & R2 இன் மின்னழுத்த வகுப்பி வடிவத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. R2 இல் உள்ள மின்னழுத்த வடிவங்கள் அடிப்படை மின்னழுத்தமாக இருக்கும், ஏனெனில் இது அடிப்படை-உமிழ்ப்பான் சந்தியை முன்னோக்கிச் செய்கிறது. இங்கே, I2 = 10Ib.

மின்னழுத்த வகுப்பி மின்னோட்டத்தை புறக்கணிக்க இது செய்யப்படுகிறது மற்றும் பீட்டாவின் மதிப்பில் மாற்றங்கள் நிகழ்கின்றன.

Ib = Vcc R2 / R1 + R2 Ve = Ie Re Vb = I2 R2 = Vbe + Ve

பீட்டா மற்றும் வி.பி. இதன் விளைவாக அடிப்படை நடப்பு ஐபி மற்றும் ஐசி அதன் உண்மையான மதிப்புகளுக்கு குறைகிறது.

டிரான்சிஸ்டர்களின் பயன்பாடுகள்

• மின்னழுத்தம் மற்றும் சக்தி பெருக்கிகள் போன்ற மின்னணு பயன்பாட்டில் பெரும்பாலான பகுதிகளுக்கான டிரான்சிஸ்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• பல சுற்றுகளில் சுவிட்சுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• டிஜிட்டல் லாஜிக் சுற்றுகள் அதாவது AND, NOT போன்றவற்றை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
• எல்லாவற்றிலும் டிரான்சிஸ்டர்கள் செருகப்படுகின்றன, அதாவது கணினிகளுக்கு அடுப்பு டாப்ஸ்.
• நுண்செயலியில் சில்லுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதில் பில்லியன் கணக்கான டிரான்சிஸ்டர்கள் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.
• முந்தைய நாட்களில், அவை ரேடியோக்கள், தொலைபேசி உபகரணங்கள், கேட்கும் தலை போன்றவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• மேலும், அவை பெரிய அளவுகளில் வெற்றிட குழாய்களில் முன்னர் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஒலி சமிக்ஞைகளை மின் சமிக்ஞைகளாக மாற்ற மைக்ரோஃபோன்களில் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.