Transistor sambungan dwikutub

Transistor pertemuan dwikutub (BJT) inggih punika salah satunggaling jinis saking transistor. inggih punika pèranti tiga-saluran ingkang kadamèl saking bahan semikonduktor terkotori. Dipun asmani dwikutub amargi operasinipun nyrètaaknè saé elektron utawi lubang elektron, berlawanan kaliyan transistor ekakutub kados ta FET ingkang namung ngginaakèn salah satunggaling pembawa. Utawi pérangan alit saking arus transistor inggih punika pembawa mayoritas, manawi sedaya arus transistor inggih punika amargi pembawa minoritas, pramila BJT dipunklasifikasiakèn dados peranti pembawa-minoritas.

Perkenalan

NPN BJT dengan pertemuan E–B dipanjar maju dan pertemuan B–C dipanjar mundur

Transistor NPN saged dipunanggep dados kalih diode adu punggung tunggal anode. Ing ngginaakèn biyasa, kapanggihan p-n emitor-basis dipunpanjar majèng lan kapanggihan basis-kolektor dipunpanjar mundur. Ing transistor NPN, dados tuladha, manawi tegangan positif dipuntèpang ing kapanggihan basis-emitor, kasaimbangan ing antawisipun mbeta terbangkitkan kalor lan medan listrik nolak ing laladan pemiskinan dados boten seimbang, manawi elektron terusik kalor kanggé mlebet ing laladan basis. Elektron mau ngembara (utawi nyebar) nglampahi basis saking laladan konsèntrasi inggil cerak emitor nuju konsèntrasi cendhèk cerak kolektor. Elektron ing basis dipunnamani mbeta minoritas amargi basis dipunkotori dados tipe-p ingkang dadosaken lubang dados mbeta mayoritas ing basis.

Pengendalian tegangan, arus lan momotan

Arus kolektor-emitor saged dipuntingali dados terkendali arus basis-emitor (kendali arus) utawi tegangan basis-emitor (kendali tegangan). Pandangan mau gegayutan kaliyan gayutan arus-tegangan saking pertemuan basis-emitor, ing pundhi namung meniks kurva arus-tegangan eksponensial biyasa saking diode pertemuan p-n. Penjelasan fisika kanggé arus kolektor inggih punika jumlah momotan pembawa minoritas ing laladan basis. Model mendetail dari kerja transistor, model Gummel–Poon, menghitung distribusi dari momotan tersebut kanthi eksplisit untuk menjelaskan perilaku transistor dengan lebih tepat. Pandangan ngenai kendali-momotan kaliyan gampil nangani transistor-foto, ing pundhi mbeta minoritas ing laladan basis dipunbangkitaken déning penyerapan foton, lan nangani pematian dinamik utawi wekdal pulih, ing pundhi gumantung ing penggabungan malih momotan ing laladan basis. manawi makaten, amargi momotan basis punika boten isyarat ingkang saged dipunukur ing saluran, pandangan kendali arus lan tegangan limrahipun dipun-ginakaken ing désain lan analisis sirkuit. Ing désain sirkuit analog, pandangan kendali arus asring dipun-ginakaken amargi punika linier. Arus kolektor kinten-kinten $\beta _{F}$ kali lipat saking arus basis. Pinten-pinten sirkuit dhasar saged dipundésain kaliyan mengasumsiaken manawi tegangan emitor-basis kinten-kinten ajeg, lan arus kolektor inggih punika beta kali lipat saking arus basis. Manawi makaten, kanggé ndésain sirkuit BJT kaliyan akurat lan saged dipunandalaken, dipunbetahaken model kendali-tegangan (dados tuladha model Ebers–Moll). Model kendali-tegangan mbetahaken fungsi eksponensial ingkang kedah dipunperhitungaken, manawi punika dipunlinieraken, transistor saged dimodelaken dados sebuah transkonduktansi, kados ta ing model Ebers–Moll, désain kanggé sirkuit kados ta penguat diferensial dados prekawis linier, dados pandangan kontrol-tegangan asring dipunutamakaken. Kangge sirkuit translinier, ing pundhi kurva eksponensiak I-V inggih punika kunci saking operasi, transistor limrahipun dipunmodelaken dados terkendali tegangan kaliyan transkonduktansi sebanding kaliyan arus kolektor.

Parameter alfa (α) lan beta (β) transistor

Perbandingan elektron igkang betah ngelintasi basis lan gayuh kolektor inggih punika ukuran saking efisiensi transistor. Pengotoran cerat ing laladan emitor lan pengotoran ringan ing laladan basis njalari langkung kathah elektron ingkang dipuninjeksiaken saking emitor ing basis manawi lubang ingkang diinjeksiaken saking basis ing emitor. Penguatan arus moda tunggal emitor dipunwakili déning β_F atau h_fe, punika kinten-kinten sami kaliyan perbandingan arus DC kolektor kaliyan arus DC basis ing laladan aktif-maju. Punika limrahipun langkung ageng saking 100 kanggé transistor isyarat alit, nanging bisa sangat cendhèk, mliginipun ing transistor ingkang dipundésain kanggé penggunaan daya inggil. Parameter ingkang wigati sanèsipun inggih punika penguatan arus tunggal-basis, α_F. Penguatan arus tunggal-basis kinten-kinten inggih punika penguatan arus saking emitor ing kolektor ing laladan aktif-maju. bantenipun limrahipun nyeraki satunggal, ing antawisipun 0,9 lan 0,998. Alfa lan beta langkung tepate gegayutan kaliyan rumus makaten (transistor NPN):

$\alpha _{T}={\frac {I_{\text{C}}}{I_{\text{E}}}}$

$\beta _{F}={\frac {I_{\text{C}}}{I_{\text{B}}}}$

$\beta _{F}={\frac {\alpha _{T}}{1-\alpha _{T}}}\iff \alpha _{T}={\frac {\beta _{F}}{\beta _{F}+1}}$

Struktur

Irisan transistor NPN yang disederhanakan

Kepingan transistor NPN frekuensi tinggi KSY34, basis dan emitor disambungkan melalui ikatan kawat

BJT kapérang saking tiga laladan semikonduktor ingkang bènten pengotoranipun, ya iku laladan emitor, laladan basis lan laladan kolektor. Laladan-laladan mau inggih punika tipe-p, tipe-n lan tipe-p ing transistor PNP, lan tipe-n, tipe-p dan tipe-n ingtransistor NPN. Saben laladan semikonduktor dipunsambungaken ing saluran ingkang ugi dipunnamani emitor (E), basis (B) lan kolektor (C).