In our qaybaha elektarooniga ah Waxaan mar hore ka hadalnay noocyo kala duwan oo transistor-ka ganacsiga ah. Hadda waxa la joogaa wakhtigii si qoto dheer loo dhex gelin lahaa transistor aadka loo isticmaalo, waa qoyska BJT transistors, taas oo ah, transistors-ka laba-cirifoodka ah, oo ku jira qalabyo badan oo elektaroonik ah oo aan isticmaalno maalin kasta.
Marka waad awoodaa Wax badan ka baro transistor-kan iyo faraqa u dhexeeya kuwa unipolar...
Waa maxay semiconductor?
-
- Sony DSC
-
- Sony DSC
ka semiconductors Waa maaddooyin leh korantada korantada ee u dhaxaysa kan kirishbooyada iyo kuwa insulators. Si ka duwan sida biraha (kirooyinka wanaagsan) iyo kuwa aan biraha ahayn (insulators ama dielectrics), semiconductors waxay ku jiraan boos gaar ah oo u oggolaanaya in lagu dhaqo si loo xakameeyo socodka korantada.
Su qaabdhismeedka crystal, sida caadiga ah ka kooban walxaha sida silikoon ama germanium, ayaa lagama maarmaan u ah fahamka habdhaqankiisa. Atomyada agabyadani waxay sameeyaan qaab-dhismeedka crystalline kaas oo elektaroonnada ay wadaagaan inta u dhaxaysa atamka ee xargaha tamarta. Kooxda valence waxay ka kooban tahay elektaroonno si adag ugu xidhan atamka, halka band-wadaha ay ka kooban yihiin elektaroono si xor ah u socon kara.
ka qalabka semiconductor Waxay lagama maarmaan u yihiin samaynta aaladaha elegtarooniga ah ee horumarsan. Silikoon, oo ah mid ka mid ah semiconductors-ka aadka loo isticmaalo, waa mid ku baahsan warshadaha waxayna aasaas u yihiin chips iyo microprocessors. Silikoon ka sokow, germanium waa walxo kale oo semiconductor caadi ah oo loo adeegsaday tignoolajiyada hore. Iskudhisyada semiconductor sida gallium arsenide (GaAs) iyo phosphorene ayaa sidoo kale helay muhiimad, gaar ahaan soo noqnoqda sare iyo codsiyada optoelectronic. Qalabkani waxa uu awood u leeyahay abuurista aaladaha ay ka midka yihiin diodes-ka-fidiya (LEDs), transistor-ka-soo noqnoqda sare iyo dareemayaasha horumarsan, taas oo muujinaysa kala-duwanaanta iyo firfircoonida semiconductors ee safka hore kaga jira hal-abuurnimada tignoolajiyada.
Xamuulka qaada iyo wadida elegtarooniga ah
La awoodda semiconductors si ay u qabtaan koronto waxay ku jirtaa awoodda ay u leedahay in ay soo saarto qaad-qaadayaal. Qaadayaasha waxaa si taban loogu dalaci karaa elektarooniga ama si togan loo dallaci karaa "godadka", taas oo ka dhalata elektaroonnada laga wareejiyay band valence oo loo wareejiyay band conduction.
Marka danab lagu dabaqo semiconductor, electrons-ka wuxuu ka dhaqaaqi karaa valence band una guuri karaa band conduction, abuurista koronto. Dhacdadan waxaa loo yaqaannaa conduction elektaroonik ah waxayna lama huraan u tahay hawlgalka aaladaha elegtarooniga ah.
Dopants (wax wasaq ah)
Si loo hagaajiyo loona xakameeyo sifooyinka korantada ee semiconductors, Wasakhda ula kac ah ayaa lagu soo geliyaa galaaska iyada oo loo marayo habka loo yaqaan doping. Atamyada dopant-ku waxay noqon karaan nooca deeqaha (ku-darka elektarooniga dheeraadka ah) ama nooca aqbalaha (abuurista godad), taas oo ah, kan ugu horreeya wuxuu noqon karaa waxa loogu yeero nooca N-semiconductors iyo kan labaad ee nooca P-semiconductors.
Dopants waxay soo bandhigaan heerar tamar oo dheeri ah gudaha band xaaraan ah, taasoo u oggolaanaysa in si weyn loo xakameeyo wadista elektaroonigga ah. Qaar ka mid ah tusaalooyinka caadiga ah ee dopants waa fosfooraska (deeq-bixiye) iyo boron (aqbalaha) silikoon. Sidan, aagagga ama isgoysyada ayaa la abuuri karaa si loo abuuro aalado ay ka mid yihiin diode, kaas oo asal ahaan ah hal-goyska PN, ama semiconductors, kuwaas oo inta badan ah saddex aag sida aynu arki doonno dambe.
Noocyada Semiconductors: Gudaha iyo Dibadda
Dhanka kale, si loo fahmo BJT, sidoo kale waa muhiim in la ogaado waxa noocyada semiconductors Way jiraan, sida:
- Dhexdhexaad ah: Marka wax wasakh ah aan lagu darin semiconductor, waxaa loo kala saaraa mid gudaha ah. Xaaladdan oo kale, korantada korantada waxaa sabab u ah oo kaliya jiilka kulaylka ee xajiyayaal (lammaanaha-daloolada elektiroonigga ah).
- dibadda ah: Waxay yihiin natiijada doping ula kac ah oo wasakhaysan. N-nooca (negative) semiconductors waxaa lagu helaa iyadoo lagu darayo dopants deeq-bixiyeyaasha, halka p-nooca (positive) semiconductors la sameeyay oo leh dopants aqbala. Nidaamyadani waxay u oggolaanayaan sifooyinka korantada ee semiconductors in lagu hagaajiyo iyadoo loo eegayo baahiyaha gaarka ah ee codsiyada.
Hordhaca isgoysyada PN
La Isgoyska PN Waa fikradda lagama maarmaanka u ah qalabka elektiroonigga ah ee semiconductor kaas oo aasaas u ah abuurista aaladaha sida diodes iyo transistors. Isgoysyada PN waxa la sameeyaa marka laba gobol oo ka mid ah walxaha semiconductor ay isu yimaadaan. Gobolladani waa gobolka nooca P (halkaas oo ay ku badan yihiin fiirsashada xajmi-qaadayaasha togan ama godadka) iyo nooca N-nooca (halkaas oo ay ku badan yihiin uruurinta xajmi-qaadayaasha taban ama electrons). Kala-guurka u dhexeeya labadan gobol waxay abuurtaa is-dhexgal gaar ah oo leh sifooyin koronto oo gaar ah.
La samaynta isgoyska PN Waxay badanaa ku dhacdaa habka loo yaqaan doping, halkaasoo wasakhda ula kac ah lagu soo geliyo walxaha semiconductor. Gobolka nooca P, dopants-ka qaata (sida boron) ayaa loo isticmaalaa, halka gobolka N-nooca, dopants deeq-bixiyeyaasha (sida fosfooraska) loo isticmaalo, sidaan hore u soo sheegay. Habkani waxa uu abuuraa xajmi-ururin xajmi qaadayaal ah oo ku baahsan isgoyska, sidaas awgeedna caqabada iman karta.
Sida for dhaqan ee isgoysyada PN, waxa uu leeyahay sifooyin gaar ah marka loo kala qaybiyo jihooyin kala duwan:
- En polarization hore, danab ayaa lagu dabaqaa jihada u roon socodka hadda dhex mara isgoyska. Xaaladdan oo kale, qaadeyaashu waxay ka gudbaan xannibaadda suurtagalka ah, taas oo u oggolaanaysa socodka korantada.
- Taas bedelkeeda, gudaha polarization roga, danabka la dabaqay wuxuu ka shaqeeyaa xannibaadda suurtagalka ah, xannibaysa socodka hadda. Xaaladdan oo kale, isku xirka PN wuxuu u dhaqmaa sida diode, taas oo u oggolaanaysa in loo maro hal jiho oo xannibaya jihada ka soo horjeeda.
Isku xirka PN waa saldhigga aaladaha elektiroonigga ah ee badan. Diodes, tusaale ahaan, waxay ka faa'iidaystaan hantida isgoysyada PN si ay u oggolaadaan socodka hadda ee hal jiha oo ay u xannibaan dhinaca kale. Transistor-ka, aasaaska u ah macquulnimada dhijitaalka ah iyo kor u qaadida calaamadaha, ayaa sidoo kale lagu dhisay iyadoo la adeegsanayo isgoysyada PN ee kala duwan, sida kiisaska BJT ee yeelan kara isgoysyada NPN ama PNP...
Waa maxay transistor-ka BJT?
El transistor-ka laba-cirifoodka (BJT ama laba-cirifoodka Transistor) Waa qalab elektaroonik ah oo dawladeed adag oo ka kooban laba isgoysyada PN oo aad isugu dhow, taas oo u oggolaanaysa kororka hadda, hoos u dhaca korantada, iyo xakamaynta socodka hadda ee marinnada. Qabashada nooca transistor-ka waxa ay ku lug leedahay qaadeyaal qaada labada polarities (godadka togan iyo electrons taban). BJT-yada waxaa si weyn loogu isticmaalaa elektaroonigga analoogga ah iyo qaar ka mid ah codsiyada elektaroonigga dhijitaalka ah, sida tignoolajiyada TTL ama BiCMOS.
La Taariikhda transistors-ka laba-cirifoodka waxay dib ugu noqotaa 1947, markii John Bardeen iyo Walter Houser Brattain ikhtiraaceen barta-xiriirka laba-cirifoodka ee Shirkadda Telefoonka Bell. Ka dib, William Shockley wuxuu sameeyay transistor-ka laba-cirifoodka transistor-ka 1948. In kasta oo ay lama huraan u ahaayeen tobanaan sano, isticmaalkooda ayaa hoos u dhacay farsamada CMOS ee wareegyada isku dhafan ee dhijitaalka ah.
Qaab dhismeedka BJT wuxuu ka kooban yahay saddex gobol:
- Emitter-ka (si aad u sarreeya oo u shaqeeya sidii lacag-qaade)
- Saldhigga (wuxuu cidhiidhiyaa oo kala soocaa miiraha iyo ururiyaha)
- Ururiyaha (kordhinta ka weyn).
Dhigista Epitaxial waa farsamada wax soo saarka ee caadiga ah. Hawlgalka caadiga ah, isgoysyada saldhigga-mitter-ku waa mid hore u xaglinaya, halka isgoysyada saldhig-urureyaashu ay ka soo horjeedaan eexda. Mabda'a hawlgalka waxay ku lug leedahay Polarization polarization toos ah ee isgoysyada saldhigga-emitter-ka iyo dib-u-habaynta isgoysyada saldhigga-ururinta. Electron-ka waxa laga duraa maadiyaha ilaa ururiyaha, taas oo u ogolaanaysa in kor loo qaado signalka. BJT waxaa lagu gartaa is-hortaaggeeda hoose oo hooseeya waxaana loo qaabayn karaa sida isha hadda la kontaroolo ama isha hadda la kantaroolo.
Hawlgalka laba-cirifoodka transistor
Xagga hawlgalka, waxaan ku haynaa transistor-ka laba-cirifoodka (BJT) ee qaabeynta NPN, Isgoysyada saldhigga-mitter-ku waa hore loo kala fogeeyay, halka isku xidhka-ururiyena uu rogaal-celiyay.. Kicinta kuleylku waxay u ogolaataa xajmi qaadayaasha ka imanaya emitter-ka inay ka gudbaan xayndaabka saldhiga- emitter-ka oo ay gaadhaan ururiyaha, oo ay kaxayso goobta korantada ee u dhaxaysa saldhiga iyo ururiyaha. Hawlgalka caadiga ah, isgoysyada saldhigga-mitter-ku waa mid hore u xaglinaya, taas oo u oggolaanaysa in elektaroonnada lagu duro gobolka saldhigga oo ay u socdaan dhinaca ururiyaha. Gobolka salku waa inuu noqdaa mid dhuuban si loo yareeyo isku-dhafka side ka hor inta aan la gaarin isgoysyada saldhig-ururinta. Hadda-ururiyaha-mitter-ka waxaa lagu xakameyn karaa saldhigga-emitter-ka hadda (xakamaynta hadda) ama korantada saldhigga-emitter (control voltage). In transistor-ka PNP waa habka kale...
Farqiga u dhexeeya transistor-ka unipolar
Transistor-ka waxaa loo kala saari karaa laba qaybood oo waaweyn: laba-cirifoodka iyo unipolar. The kala duwanaanshaha muhiimka ah Labadaas waxa aynu ka helaynaa:
- BJT ama laba-cirifoodkaSida transistor-yada unipolar-ka, laba-cirifoodka waxay sidoo kale leeyihiin xambaaro togan iyo taban, taas oo ah, iyadoo gobollada P iyo N ay ku jiraan qaab-dhismeedkooda. Dhanka polarization-ka, waxay si toos ah ama rogaal celis ah u noqon karaan, iyadoo ku xiran waxa loo baahan yahay, waxayna noqon karaan nooca NPN ama PNP. Sida hababka hawlgalka, waxay ku shaqeyn karaan hab firfircoon, qaabka gooynta iyo qaabka saturation. Hadda waa la kantaroolaa, waxayna leeyihiin faa'iidada hadda jirta oo uu matalo xarafka β (beta). Khasaaraha korantada ee kiiskan ayaa ka sarreeya kan transistor-ka unipolar oo xawaarihiisa guud ahaan wuu ka gaabiyaa transistors-ka unipolar. Sidaa darteed, inta badan waxaa loo adeegsadaa cod-weyneyaasha calaamadaha analoogga ah iyo beddelidda soo noqnoqoshada hooseeya, iyo kuwo kale. BJTs aad bay ugu nugul yihiin buuqa.
- FET ama unpolar: Unipolar ama field effect transistor waxay sidoo kale isticmaalaan gawaarida xamuulka qaada, laakiin halkan waxaan ku haynaa electrons ama godad, iyadoo ku xiran nooca. Polarization-ka ugu weyn ee halkan waa rogaal celis, iyo hababka hawlgalka ayaa inta badan ku jira saturation. Xaaladdan oo kale waxaan leenahay transistor-ka korantada korantada. Faa'iidada hadda jirta waxaa lagu matalaa kiiskan iyada oo loo marayo transconductance, khasaaraha korontadu wuu ka yar yahay kuwa laba-cirifoodka ah, wayna dhakhso badan yihiin. Sababtan awgeed, waxaa badanaa loo isticmaalaa beddelka-soo noqnoqda sare iyo wareegyada dhijitaalka ah. Kuwa unipolar-ka ah ayaa u nugul buuqa.
Nooca BJT (NPN iyo PNP)
Sida aan dhowr qaybood oo maqaalka ka mid ah uga faallooday, waxaa jira laba nooc oo waaweyn transistor-ka BJT:
- Transistor-ka NPN: Waxay qayb ka yihiin mid ka mid ah labada nooc ee aasaasiga ah ee transistors-ka laba-cirifoodka ah, halkaasoo xarfaha "N" iyo "P" ay muujinayaan sidayaal badan oo ka jira gobollada kala duwan ee qalabka. Waqtigan xaadirka ah, badiyaa transistarrada laba-cirifoodka ah waxay ka mid yihiin nooca NPN, maaddaama dhaqdhaqaaqa elektaroonigga ahi uu ka sarreeyo kan "godadka" ee semiconductors, sidaas darteed u oggolaanaya qulqulo sarreeya iyo xawaare sare oo shaqeynaya. Qaab dhismeedka transistor-ka NPN waxa uu ka kooban yahay lakabka P-doped semiconductor , oo loo yaqaan "base", oo ku yaala inta u dhaxaysa laba lakab oo walxaha N-doped ah wax soo saarka kala duwan. Astaanta transistor-ka NPN waxaa ku jira falaarta tilmaamaysa terminaalka emitter-ka iyo jihada hadda jirta inta lagu jiro hawlgalka firfircoon ee aaladda.
- Transistor-ka PNP: Nooca labaad ee transistor-ka laba-cirifoodka ah, waxay leeyihiin xarfo "P" iyo "N" kuwaas oo tixraacaya kharashyada ugu badan ee gobollada kala duwan ee qalabka. Inkasta oo aan caadi ahayn maanta, transistors PNP waxay ka kooban yihiin lakabka N-doped semiconductor oo u dhexeeya laba lakab oo walxaha P-doped ah. Hawlgalka caadiga ah, ururiyaha wuxuu ku xiran yahay dhulka, iyo emitter-ku wuxuu ku xiran yahay terminalka togan ee isha. korontadu iyadoo loo marayo culeys koronto oo dibadda ah. Hadda yar oo ku qulqulaya saldhigga ayaa awood u siinaya qulqul aad u weyn inuu ka soo qulqulo qiiqiyaha una gudba ururiyaha. Falaadhida ku jirta calaamada transistor-ka PNP waxay ku taalaa terminalka emitter waxayna farta ku fiiqdaa jihada hadda jirta inta lagu jiro hawlgalka firfircoon ee aaladda. In kasta oo ay aad u hooseeyaan, transistarrada NPN ayaa la door bidaa inta badan xaaladaha waxqabadkooda oo wanaagsan awgeed.
Waxaad ka arki kartaa dhammaan faahfaahinta sawirada kore.
Codsiyada BJT
Laba-barnaamijiyeyaasha isgoysyada laba-cirifoodka (BJT) ayaa loo adeegsadaa noocyo kala duwan codsiyada elektaroonigga ah, Hore ayaan uga faallooday xaaladaha qaarkood, laakiin halkan waxaan ku tusayaa liis ay ku jiraan qaar ka mid ah codsiyada ugu muhiimsan ama isticmaalka transistor-kan:
- Kordhinta ishaarada: BJT-yada waxaa caadi ahaan loo isticmaalaa in lagu kordhiyo calaamadaha daciifka ah, sida kuwa dareemayaasha ama makarafoonada, gudaha wareegyada maqalka iyo raadiyaha.
- Isku xirka: Waxaa loo isticmaalaa in lagu xakameeyo beddelka hadda ee wareegyada dhijitaalka ah iyo kuwa macquulka ah, sida furayaasha elektarooniga ah, si loo hirgeliyo albaabbada macquulka ah.
- Cod-weyneyaasha awoodda: Waxaa loo isticmaalaa marxaladaha kor u qaadida awoodda ee hababka maqalka iyo RF (inta jeer ee raadiyaha) amplifiers. Dhab ahaantii, mid ka mid ah codsiyadii ugu horreeyay ee transistor-kan loo nashqadeeyay ayaa tan ahaa, beddelaya tubooyinka faakuumka ee hore.
- Ilaha tamarta: Waxaa loo habayn karaa si ay u soo saaraan hadda joogto ah, taas oo faa'iido u leh wareegyada tixraaca qaarkood iyo codsiyada hadda jira. Waxa kale oo aad ka heli doontaa nidaamyada xakamaynta tamarta ama wareegyada si aad u ilaaliso danab joogto ah soo saarida sahayda korontada.
- Oscillators: Waxaa loo adeegsadaa wareegyada oscillator-ka si ay u dhaliyaan calaamado xilliyeedka ah, sida koronto-dhaliyeyaasha mawjadaha sinaha.
- Kordhinta RF: Nidaamyada isgaarsiinta, BJT-yada waxaa loo isticmaalaa marxaladaha kor u qaadista calaamadaha raadiyaha.
- Baaxadda iyo habaynta soo noqnoqda: Waxaa loo adeegsadaa wareegyada wax-ka-beddelka si loo beddelo sifooyinka maqalka ama calaamadaha RF. Waxa kale oo lagu hirgelin karaa dareemeyaasha qaarkood ama qalabka wax-beegaha si loo farsameeyo calaamadaha.
Sida loo hubiyo BJT transistor
Hubinta transistor-ka BJT waa muhiim si loo hubiyo in uu si sax ah u shaqeeyo. Haddii aad rabto inaad ogaato sida loo sameeyo, waxaad u baahan doontaa oo kaliya multimeter ama multimeter oo leh shaqadan si aad u hubiso transistarrada laba-cirifoodka ah. Habka loo sii wadi karo waa mid aad u fudud, kaliya waa inaad raacdaa talaabooyinkan:
- BJT NPN: Marka hore waa inaad aqoonsataa Emitter (E), Base (B) iyo Collector (C) terminals ama biinnada uu transistor-kaagu ku jiro. Iyadoo ku xiran qaabka, waxaad kala tashan kartaa xaashida xogta faahfaahin dheeraad ah, inkastoo ay fududahay in la ogaado. Marka aad aqoonsato terminaalka iyo multimeter-ka gacanta ku jira, waxa ku xiga waa in aad si sax ah biinanka ugu geliso boosaska ujeedadan. Haddii multimeter-kaagu aanu lahayn shaqadan, waxaad isticmaali kartaa beddelkan kale:
- Ku rid multimeter-ka qaabka tijaabada transistor-ka, taas oo ah, u rog giraanta si aad u doorato calaamadda cabbirka tamarta DC (V -).
- Ku taabo biinanka la rabo shaybaarrada badan ee mitirka:
- Markaad hubiso isgoysyada BE ama Base-Emitter, waa inaad ku aragtaa akhriska danab ee shaashadda inta u dhaxaysa 0.6 iyo 0.7v, taas oo ku xidhan transistor-ka.
- Markaad hubiso isgoysyada BC ama Base-Collector, waxaad taabataa marinnadan kale akhriska danabku waa inuu la mid noqdaa kuwa kore.
- Si loo hubiyo faa'iidada hadda jirta (hFE), u rog garaaca xulashada shaqada hFE. Iyo in la taabto emitter-ka iyo saldhigga, iyo emitter-ka iyo ururiyaha leh baaritaannada si loo go'aamiyo faa'iidada hFE, taas oo noqon doonta xiriirka ka dhexeeya labadooda.
- Hal qayb oo ka mid ah BJT PNP: kiiskan kale, xaqiijintu waxay la mid tahay, kaliya si ka soo horjeeda kan NPN.
Haddii natiijooyinka la helay ay yihiin qiyam ka baxsan filashooyinka, transistor-ku wuxuu tilmaamayaa in aanu shaqaynayn ama cilladaysan oo u baahan yahay in la beddelo.
Halkee laga iibsan karaa BJT
Hadaad rabto inaad iibsato transistors BJT jaban, waxaad ku samayn kartaa dukaan kasta oo elektaroonik ah ama madal online gaar ah. Hal meel oo aad ka heli karto qalabkan BJT waxay ku taal Amazon, waxaanan ku talinaynaa kuwan:
