अर्धचालक सामग्री से बना एक रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक तत्व, इनपुट सिग्नल का उपयोग करके, एकीकृत सर्किट में दालों को बनाता है, बढ़ाता है, बदलता है और सूचनाओं को संग्रहीत करने, संसाधित करने और संचारित करने के लिए सिस्टम करता है। एक ट्रांजिस्टर एक प्रतिरोध है जिसके कार्यों को मॉड्यूल के प्रकार के आधार पर एमिटर और बेस या स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
विषय
ट्रांजिस्टर के प्रकार
स्थिर उपभोक्ता करंट को शून्य करने और बेहतर रैखिकता प्राप्त करने के लिए कन्वर्टर्स का व्यापक रूप से डिजिटल और एनालॉग माइक्रोक्रिकिट्स के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। ट्रांजिस्टर के प्रकार इस मायने में भिन्न होते हैं कि कुछ वोल्टेज परिवर्तन द्वारा नियंत्रित होते हैं, बाद वाले को वर्तमान विचलन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
फील्ड मॉड्यूल बढ़े हुए डीसी प्रतिरोध के साथ काम करते हैं, उच्च आवृत्ति परिवर्तन से ऊर्जा लागत में वृद्धि नहीं होती है।यदि हम सरल शब्दों में कहें कि एक ट्रांजिस्टर क्या है, तो यह एक उच्च लाभ मार्जिन वाला मॉड्यूल है। यह विशेषता द्विध्रुवी प्रकारों की तुलना में क्षेत्र प्रजातियों में अधिक होती है। पूर्व में चार्ज कैरियर रिसोर्प्शन नहीं होता है, जो ऑपरेशन को गति देता है।
क्षेत्र अर्धचालकों का उपयोग द्विध्रुवी प्रकारों पर उनके लाभों के कारण अधिक बार किया जाता है:
- प्रत्यक्ष वर्तमान और उच्च आवृत्ति पर इनपुट पर शक्तिशाली प्रतिरोध, यह नियंत्रण के लिए ऊर्जा हानि को कम करता है;
- मामूली इलेक्ट्रॉनों के संचय की कमी, जो ट्रांजिस्टर के संचालन को तेज करता है;
- चलती कणों का परिवहन;
- तापमान विचलन के साथ स्थिरता;
- इंजेक्शन की कमी के कारण छोटा शोर;
- ऑपरेशन के दौरान कम बिजली की खपत।
ट्रांजिस्टर के प्रकार और उनके गुण उद्देश्य निर्धारित करते हैं। बाइपोलर टाइप कन्वर्टर को गर्म करने से कलेक्टर से एमिटर तक के रास्ते में करंट बढ़ जाता है। उनके पास एक नकारात्मक प्रतिरोध गुणांक है, और मोबाइल वाहक उत्सर्जक से एकत्रित उपकरण में प्रवाहित होते हैं। पतले आधार को p-n जंक्शनों द्वारा अलग किया जाता है, और धारा तभी उत्पन्न होती है जब गतिमान कण जमा होते हैं और आधार में अंतःक्षेपित होते हैं। कुछ चार्ज कैरियर एक आसन्न पी-एन जंक्शन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है और त्वरित होता है, इस प्रकार ट्रांजिस्टर के पैरामीटर की गणना की जाती है।
FET का एक और प्रकार का लाभ है जिसका डमी के लिए उल्लेख किया जाना चाहिए। वे प्रतिरोध को बराबर किए बिना समानांतर में जुड़े हुए हैं। इस उद्देश्य के लिए प्रतिरोधों का उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि लोड बदलने पर संकेतक अपने आप बढ़ जाता है। स्विचिंग करंट का एक उच्च मूल्य प्राप्त करने के लिए, मॉड्यूल का एक परिसर भर्ती किया जाता है, जिसका उपयोग इनवर्टर या अन्य उपकरणों में किया जाता है।
एक द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को समानांतर में जोड़ना असंभव है, कार्यात्मक मापदंडों का निर्धारण इस तथ्य की ओर जाता है कि एक अपरिवर्तनीय प्रकृति के थर्मल ब्रेकडाउन का पता लगाया जाता है। ये गुण साधारण पी-एन चैनलों के तकनीकी गुणों से संबंधित हैं। एमिटर सर्किट में करंट को बराबर करने के लिए प्रतिरोधों का उपयोग करके मॉड्यूल समानांतर में जुड़े होते हैं। कार्यात्मक विशेषताओं और व्यक्तिगत विशेषताओं के आधार पर, ट्रांजिस्टर के वर्गीकरण में द्विध्रुवी और क्षेत्र के प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जाता है।
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर
तीन कंडक्टरों के साथ अर्धचालक उपकरणों के रूप में द्विध्रुवी डिजाइन तैयार किए जाते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रोड में छिद्र p-चालकता या अशुद्धता n-चालकता वाली परतें प्रदान की जाती हैं। परतों के एक पूरे सेट का चुनाव p-n-p या n-p-n प्रकार के उपकरणों की रिहाई को निर्धारित करता है। फिलहाल डिवाइस चालू है, विभिन्न प्रकार के चार्ज एक साथ छेद और इलेक्ट्रॉनों द्वारा स्थानांतरित किए जाते हैं, 2 प्रकार के कण शामिल होते हैं।
प्रसार तंत्र के कारण वाहक चलते हैं। किसी पदार्थ के परमाणु और अणु पड़ोसी पदार्थ के अंतर-आणविक जाली में प्रवेश करते हैं, जिसके बाद उनकी सांद्रता पूरे आयतन में बंद हो जाती है। परिवहन उच्च संघनन के क्षेत्रों से कम सामग्री वाले क्षेत्रों में होता है।
आधार द्रव्यमान में मिश्रधातु योजकों के असमान समावेश के साथ कणों के चारों ओर एक बल क्षेत्र की क्रिया के तहत इलेक्ट्रॉन भी फैलते हैं। डिवाइस के संचालन में तेजी लाने के लिए, बीच की परत से जुड़े इलेक्ट्रोड को पतला बनाया जाता है। सबसे बाहरी कंडक्टरों को उत्सर्जक और संग्राहक कहा जाता है। संक्रमण की रिवर्स वोल्टेज विशेषता महत्वहीन है।
एफईटी
क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर लागू वोल्टेज से उत्पन्न होने वाले विद्युत अनुप्रस्थ क्षेत्र का उपयोग करके प्रतिरोध को नियंत्रित करता है। जिस स्थान से इलेक्ट्रॉन चैनल में जाते हैं उसे स्रोत कहा जाता है, और नाली आवेशों के प्रवेश के अंतिम बिंदु की तरह दिखती है। नियंत्रण वोल्टेज एक कंडक्टर से होकर गुजरता है जिसे गेट कहा जाता है। उपकरणों को 2 प्रकारों में विभाजित किया गया है:
- नियंत्रण पी-एन-जंक्शन के साथ;
- एमआईएस ट्रांजिस्टर एक इंसुलेटेड गेट के साथ।
पहले प्रकार के उपकरणों में डिजाइन में एक अर्धचालक वेफर होता है, जो विपरीत पक्षों (नाली और स्रोत) पर इलेक्ट्रोड का उपयोग करके नियंत्रित सर्किट से जुड़ा होता है। प्लेट को गेट से जोड़ने के बाद एक अलग प्रकार की चालकता वाला स्थान होता है। इनपुट सर्किट में डाला गया एक निरंतर पूर्वाग्रह स्रोत जंक्शन पर एक अवरुद्ध वोल्टेज उत्पन्न करता है।
प्रवर्धित पल्स का स्रोत भी इनपुट सर्किट में स्थित होता है। इनपुट पर वोल्टेज बदलने के बाद, पी-एन जंक्शन पर संबंधित संकेतक बदल जाता है। क्रिस्टल में चैनल जंक्शन की परत की मोटाई और क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, जो आवेशित इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को प्रसारित करता है, को संशोधित किया जाता है। चैनल की चौड़ाई कमी क्षेत्र (गेट के नीचे) और सब्सट्रेट के बीच की जगह पर निर्भर करती है। प्रारंभ और अंत बिंदुओं पर नियंत्रण धारा को अवक्षय क्षेत्र की चौड़ाई को बदलकर नियंत्रित किया जाता है।
एमआईएस ट्रांजिस्टर को इस तथ्य की विशेषता है कि इसका गेट चैनल परत से इन्सुलेशन द्वारा अलग किया जाता है। एक अर्धचालक क्रिस्टल में, जिसे एक सब्सट्रेट कहा जाता है, विपरीत चिह्न वाले डोप किए गए साइट बनाए जाते हैं। उन पर कंडक्टर स्थापित किए जाते हैं - एक नाली और एक स्रोत, जिसके बीच एक ढांकता हुआ एक माइक्रोन से कम की दूरी पर स्थित होता है। इन्सुलेटर पर एक धातु इलेक्ट्रोड होता है - एक शटर।धातु, एक ढांकता हुआ परत और अर्धचालक युक्त परिणामी संरचना के कारण, ट्रांजिस्टर को संक्षेप में एमआईएस दिया जाता है।
शुरुआती के लिए उपकरण और संचालन का सिद्धांत
प्रौद्योगिकियां न केवल बिजली के चार्ज के साथ, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र, प्रकाश क्वांटा और फोटॉन के साथ भी काम करती हैं। ट्रांजिस्टर के संचालन का सिद्धांत उन राज्यों में निहित है जिनके बीच डिवाइस स्विच करता है। छोटे और बड़े सिग्नल के विपरीत, खुली और बंद अवस्था - यह उपकरणों का दोहरा काम है।
रचना में अर्धचालक सामग्री के साथ, एकल क्रिस्टल के रूप में उपयोग किया जाता है, कुछ स्थानों पर डोप किया जाता है, ट्रांजिस्टर के डिजाइन में होता है:
- धातु से निष्कर्ष;
- ढांकता हुआ इन्सुलेटर;
- कांच, धातु, प्लास्टिक, सेरमेट से बने ट्रांजिस्टर का मामला।
द्विध्रुवी या ध्रुवीय उपकरणों के आविष्कार से पहले, इलेक्ट्रॉनिक वैक्यूम ट्यूब सक्रिय तत्वों के रूप में उपयोग किए जाते थे। उनके लिए विकसित सर्किट, संशोधन के बाद, अर्धचालक उपकरणों के उत्पादन में उपयोग किए जाते हैं। उन्हें एक ट्रांजिस्टर के रूप में जोड़ा जा सकता है और उपयोग किया जा सकता है, क्योंकि लैंप की कई कार्यात्मक विशेषताएं क्षेत्र प्रजातियों के संचालन का वर्णन करने के लिए उपयुक्त हैं।
लैंप को ट्रांजिस्टर से बदलने के फायदे और नुकसान
ट्रांजिस्टर का आविष्कार इलेक्ट्रॉनिक्स में नवीन प्रौद्योगिकियों की शुरूआत के लिए एक उत्तेजक कारक है। नेटवर्क आधुनिक अर्धचालक तत्वों का उपयोग करता है, पुराने लैंप सर्किट की तुलना में, इस तरह के विकास के फायदे हैं:
- छोटे आयाम और कम वजन, जो लघु इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महत्वपूर्ण है;
- उपकरणों के उत्पादन में स्वचालित प्रक्रियाओं को लागू करने और चरणों को समूहित करने की क्षमता, जिससे लागत कम हो जाती है;
- कम वोल्टेज की आवश्यकता के कारण छोटे आकार के वर्तमान स्रोतों का उपयोग;
- तात्कालिक स्विचिंग, कैथोड को गर्म करने की आवश्यकता नहीं है;
- कम बिजली अपव्यय के कारण ऊर्जा दक्षता में वृद्धि;
- ताकत और विश्वसनीयता;
- नेटवर्क में अतिरिक्त तत्वों के साथ अच्छी तरह से समन्वित बातचीत;
- कंपन और झटके का प्रतिरोध।
निम्नलिखित प्रावधानों में नुकसान दिखाई देते हैं:
- सिलिकॉन ट्रांजिस्टर 1 kW से अधिक वोल्टेज पर कार्य नहीं करते हैं, लैंप 1-2 kW से ऊपर की दरों पर प्रभावी होते हैं;
- उच्च-शक्ति प्रसारण नेटवर्क या माइक्रोवेव ट्रांसमीटर में ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय, समानांतर में जुड़े कम-शक्ति एम्पलीफायरों के मिलान की आवश्यकता होती है;
- विद्युत चुम्बकीय संकेत के प्रभावों के लिए अर्धचालक तत्वों की भेद्यता;
- कॉस्मिक किरणों और विकिरण के प्रति एक संवेदनशील प्रतिक्रिया, इस संबंध में प्रतिरोधी विकिरण माइक्रोक्रिकिट्स के विकास की आवश्यकता है।
स्विचिंग स्कीम
एक सर्किट में काम करने के लिए, ट्रांजिस्टर को इनपुट और आउटपुट पर 2 आउटपुट की आवश्यकता होती है। लगभग सभी प्रकार के अर्धचालक उपकरणों में केवल 3 कनेक्शन बिंदु होते हैं। एक कठिन परिस्थिति से बाहर निकलने के लिए, एक छोर को सामान्य के रूप में सौंपा गया है। यह 3 सामान्य कनेक्शन योजनाओं की ओर जाता है:
- द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के लिए;
- ध्रुवीय उपकरण;
- एक खुली नाली (कलेक्टर) के साथ।
द्विध्रुवी मॉड्यूल वोल्टेज और वर्तमान (एमए) प्रवर्धन दोनों के लिए एक सामान्य उत्सर्जक के साथ जुड़ा हुआ है। अन्य मामलों में, यह एक डिजिटल चिप के पिन से मेल खाता है जब बाहरी सर्किट और आंतरिक वायरिंग योजना के बीच एक बड़ा वोल्टेज होता है।इस प्रकार सामान्य संग्राहक कनेक्शन काम करता है, और केवल वर्तमान (ओके) में वृद्धि देखी जाती है। यदि आपको वोल्टेज बढ़ाने की आवश्यकता है, तो तत्व को एक सामान्य आधार (ओबी) के साथ पेश किया जाता है। विकल्प मिश्रित कैस्केड सर्किट में अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन शायद ही कभी एकल-ट्रांजिस्टर परियोजनाओं में सेट किया जाता है।
एमआईएस किस्मों के फील्ड सेमीकंडक्टर डिवाइस और पी-एन जंक्शन का उपयोग सर्किट में शामिल हैं:
- एक सामान्य उत्सर्जक (CI) के साथ - द्विध्रुवी प्रकार के मॉड्यूल के OE के समान एक कनेक्शन
- एकल आउटपुट (OS) के साथ - ठीक प्रकार की योजना;
- एक संयुक्त शटर (ओजेड) के साथ - ओबी का एक समान विवरण।
ओपन-ड्रेन योजनाओं में, ट्रांजिस्टर को माइक्रोक्रिकिट के हिस्से के रूप में एक सामान्य एमिटर के साथ चालू किया जाता है। कलेक्टर आउटपुट मॉड्यूल के अन्य भागों से जुड़ा नहीं है, और लोड बाहरी कनेक्टर को जाता है। वोल्टेज की तीव्रता और कलेक्टर की वर्तमान ताकत का चुनाव परियोजना की स्थापना के बाद किया जाता है। ओपन-ड्रेन डिवाइस शक्तिशाली आउटपुट चरणों, बस ड्राइवरों, टीटीएल लॉजिक सर्किट वाले सर्किट में काम करते हैं।
ट्रांजिस्टर किसके लिए हैं?
डिवाइस के प्रकार - द्विध्रुवी मॉड्यूल या क्षेत्र के आधार पर दायरा सीमित है। ट्रांजिस्टर की आवश्यकता क्यों है? यदि कम धारा की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, डिजिटल योजनाओं में, फ़ील्ड दृश्यों का उपयोग किया जाता है। एनालॉग सर्किट आपूर्ति वोल्टेज और आउटपुट की एक श्रृंखला में उच्च लाभ रैखिकता प्राप्त करते हैं।
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के लिए स्थापना क्षेत्र एम्पलीफायर, उनके संयोजन, डिटेक्टर, मॉड्यूलेटर, ट्रांजिस्टर लॉजिस्टिक्स सर्किट और लॉजिक-टाइप इनवर्टर हैं।
ट्रांजिस्टर के अनुप्रयोग के स्थान उनकी विशेषताओं पर निर्भर करते हैं। वे 2 मोड में काम करते हैं:
- एम्पलीफाइंग तरीके से, नियंत्रण संकेत के छोटे विचलन के साथ आउटपुट पल्स को बदलना;
- मुख्य नियमन में, एक कमजोर इनपुट करंट के साथ लोड की बिजली आपूर्ति को नियंत्रित करते हुए, ट्रांजिस्टर पूरी तरह से बंद या खुला होता है।
सेमीकंडक्टर मॉड्यूल का प्रकार इसके संचालन की शर्तों को नहीं बदलता है। स्रोत लोड से जुड़ा है, उदाहरण के लिए, एक स्विच, एक एम्पलीफायर, एक प्रकाश उपकरण, यह एक इलेक्ट्रॉनिक सेंसर या एक शक्तिशाली आसन्न ट्रांजिस्टर हो सकता है। करंट की मदद से, लोड डिवाइस का संचालन शुरू होता है, और ट्रांजिस्टर इंस्टॉलेशन और स्रोत के बीच सर्किट से जुड़ा होता है। सेमीकंडक्टर मॉड्यूल इकाई को आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा की शक्ति को सीमित करता है।
ट्रांजिस्टर के आउटपुट पर प्रतिरोध नियंत्रण कंडक्टर पर वोल्टेज के आधार पर बदल जाता है। सर्किट की शुरुआत और अंत बिंदु पर वर्तमान ताकत और वोल्टेज बदलते हैं और बढ़ते या घटते हैं और ट्रांजिस्टर के प्रकार पर निर्भर करते हैं और यह कैसे जुड़ा हुआ है। नियंत्रित बिजली आपूर्ति के नियंत्रण से करंट में वृद्धि, पावर पल्स या वोल्टेज में वृद्धि होती है।
निम्नलिखित मामलों में दोनों प्रकार के ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है:
- डिजिटल विनियमन में। डिजिटल-से-एनालॉग कन्वर्टर्स (डीएसी) पर आधारित डिजिटल एम्प्लीफाइंग सर्किट के प्रायोगिक डिजाइन विकसित किए गए हैं।
- पल्स जनरेटर में। असेंबली के प्रकार के आधार पर, ट्रांजिस्टर क्रमशः वर्ग या मनमाने संकेतों को पुन: उत्पन्न करने के लिए एक कुंजी या रैखिक क्रम में संचालित होता है।
- इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर उपकरणों में। सूचना और कार्यक्रमों को चोरी, अवैध हैकिंग और उपयोग से बचाने के लिए। ऑपरेशन कुंजी मोड में होता है, वर्तमान ताकत को एनालॉग रूप में नियंत्रित किया जाता है और पल्स चौड़ाई का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है।ट्रांजिस्टर को इलेक्ट्रिक मोटर्स, स्विचिंग वोल्टेज स्टेबलाइजर्स की ड्राइव में रखा जाता है।
मोनोक्रिस्टलाइन अर्धचालक और खुले और बंद मॉड्यूल शक्ति बढ़ाते हैं, लेकिन केवल स्विच के रूप में कार्य करते हैं। डिजिटल उपकरणों में, क्षेत्र-प्रकार के ट्रांजिस्टर का उपयोग किफायती मॉड्यूल के रूप में किया जाता है। एकीकृत प्रयोगों की अवधारणा में विनिर्माण प्रौद्योगिकियां एकल सिलिकॉन चिप पर ट्रांजिस्टर के उत्पादन के लिए प्रदान करती हैं।
क्रिस्टल के लघुकरण से तेज कंप्यूटर, कम ऊर्जा और कम गर्मी होती है।
इसी तरह के लेख:
