بائپولر جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) - تعمیراتی ، اور آپریشنل تفصیلات

ایک بائپولر ٹرانجسٹر یا بی جے ٹی ایک 3 ٹرمینل سیمی کنڈکٹر ڈیوائس ہے جو چھوٹے سگنل ان پٹ وولٹیج اور کرنٹ کو نمایاں طور پر بڑے آؤٹ پٹ سگنل وولٹیج اور کرنٹ میں بڑھا یا سوئچ کرنے کے قابل ہے۔

بائپولر جنکشن ٹرانجسٹر بی جے ٹی تیار کیسے ہوئی؟

1904–1947 کے دوران ، ویکیوم ٹیوب بلاشبہ زبردست تجسس اور نشوونما کا الیکٹرانک آلہ تھا۔ 1904 میں ، ویکیوم ٹیوب ڈایڈڈ کا آغاز جے۔ فلیمنگ نے کیا تھا۔ اس کے فورا بعد ہی ، 1906 میں ، لی ڈی فاریسٹ نے آلہ میں تیسری خصوصیت کو بڑھایا ، جسے کنٹرول گرڈ کے نام سے جانا جاتا ہے ، جس نے پہلا یمپلیفائر تیار کیا ، اور اسے ٹرائوڈ کا نام دیا۔

اس کے بعد کی دہائیوں میں ، ریڈیو اور ٹیلی ویژن نے ٹیوب بزنس کے لئے بہت بڑی تحریک پیدا کی۔ مینوفیکچرنگ 1922 میں تقریبا 1 ملین ٹیوبوں سے بڑھ کر 1937 میں 100 ملین تک پہنچ گئی۔ 1930 کی دہائی کے آغاز میں 4 عنصر ٹیتروڈ اور 5 عنصر پینٹوڈ نے الیکٹران ٹیوب کے کاروبار میں مقبولیت حاصل کی۔

اس کے بعد آنے والے سالوں میں ، مینوفیکچرنگ کا شعبہ ایک انتہائی اہم شعبے میں تبدیل ہوا ، اور ان ماڈلز کے لئے ، پیداوار کے طریقوں میں ، اعلی طاقت اور اعلی تعدد ایپلی کیشنز میں ، اور منیٹورائزیشن کی سمت میں تیزی سے بہتری پیدا کی گئی۔

تاہم ، 23 دسمبر ، 1947 کو ، الیکٹرانکس کی صنعت بالکل بالکل بالکل 'دلچسپی کی سمت' اور بہتری کی آمد کا مشاہدہ کر رہی تھی۔ یہ مڈ ڈے پر نکلا کہ بیل ٹیلیفون لیبارٹریز میں والٹر ایچ بریٹن اور جان بارڈین نے پہلے ٹرانجسٹر کی نمائش کی اور اس کو ثابت کیا۔

سب سے پہلے ٹرانجسٹر (جو ایک پوائنٹ سے رابطہ کرنے والے ٹرانجسٹر کی شکل میں تھا) کا اعداد و شمار 3.1 میں ظاہر کیا گیا ہے۔

تصویری بشکریہ: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Replica-of-first-transistor.jpg

ٹیوب کے برعکس اس 3 پن ٹھوس ریاست یونٹ کے مثبت پہلو فوری طور پر قابل توجہ تھے: یہ بہت چھوٹا نکلا ، 'ہیٹر' یا حرارتی نقصان کے بغیر کام کرسکتا تھا ، ناقابل تلافی اور مضبوط تھا ، کے معاملے میں زیادہ موثر تھا بجلی کا استعمال ، محفوظ اور آسانی سے حاصل کیا جاسکتا ہے ، ابتدائی وارمنگ شروع کرنے کی ضرورت نہیں تھی ، اور اس نے بہت کم آپریٹنگ وولٹیج پر کام کیا۔

منتقلی کی تعمیر

ایک ٹرانجسٹر بنیادی طور پر ایک ایسا آلہ ہوتا ہے جس میں سیمیکمڈکٹر ماد .ی کی 3 پرت ہوتی ہے جس میں یا تو 2 این ٹائپ اور ایک ہی پی ٹائپ مٹیریل استعمال ہوتا ہے یا 2 پی ٹائپ ہوتا ہے اور مادی کی ایک این ٹائپ پرت استعمال ہوتی ہے۔ پہلی قسم کو این پی این ٹرانجسٹر کہا جاتا ہے ، جبکہ دوسری قسم کو پی این پی قسم کا ٹرانجسٹر کہا جاتا ہے۔

ان دونوں اقسام کو مناسب ڈی سی بایزنگ کے ساتھ 3.2 کے اعداد و شمار میں تصور کیا جاسکتا ہے۔

ہم پہلے ہی سیکھ چکے ہیں کہ کس طرح میں BJTs DC تعصب مطلوبہ آپریشنل خطہ قائم کرنے اور AC پرورش کے ل essential ضروری ہوجائیں۔ اس کے لئے ایمٹر سائیڈ پرت کو بیس سائیڈ کے مقابلے میں زیادہ نمایاں طور پر ڈوپڈ کیا جاتا ہے جو کم نمایاں طور پر ڈوپڈ ہوتا ہے۔

بیرونی تہوں کو p- یا n- قسم کے سینڈویچاد مواد کے مقابلے میں زیادہ سے زیادہ موٹائی میں پرتوں کے ساتھ تشکیل دیا گیا ہے۔ درج بالا تصویر 3.2 میں ، ہم یہ معلوم کرسکتے ہیں کہ اس طرح کے لئے مرکزی پرت کے مقابلے میں کل چوڑائی کا تناسب 0.150 / 0.001: 150: 1 کے ارد گرد ہے۔ سینڈویچڈ پرت پر لگائی جانے والی ڈوپنگ باہر کی پرتوں سے نسبتا کم ہے جو عام طور پر 10: 1 یا اس سے بھی کم ہوتی ہے۔

ڈوپنگ کی اس طرح کی سطح سے مواد کی ترسیل کی گنجائش کم ہوتی ہے اور مقدار کی مقدار کو محدود کرکے مزاحمتی نوعیت میں اضافہ ہوتا ہے مفت حرکت پذیر الیکٹران یا 'فری' کیریئرز۔

متعصب آریھم میں ہم یہ بھی دیکھ سکتے ہیں کہ ڈیوائس کے ٹرمینلز کو بڑے حرف E کو emitter کے لئے E ، C کے لئے کلکٹر اور B کو بنیاد کے لئے دکھایا گیا ہے ، ہماری آئندہ کی گفتگو میں میں وضاحت کرتا ہوں کہ کیوں اس اہمیت کو ان ٹرمینلز میں پیش کیا گیا ہے۔

نیز ، بی جے ٹی کی اصطلاح دو قطبی ٹرانجسٹر کو مختصر کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہے اور ان 3 ٹرمینل آلات کے لئے نامزد کی جاتی ہے۔ 'بائی پولر' جملے میں قطبی قطع شدہ مادہ کے سلسلے میں ڈوپنگ کے عمل کے دوران شامل سوراخوں اور الیکٹرانوں کی مطابقت کی نشاندہی ہوتی ہے۔

منتقلی کا کام

آئیے اب انجیر 3.2 کے پی این پی ورژن کی مدد سے بی جے ٹی کے بنیادی کام کو سمجھتے ہیں۔ این پی این کے ہم منصب کا آپریٹنگ اصول بالکل اسی طرح کا ہوگا اگر الیکٹرانوں اور سوراخوں کی شراکت میں باہمی تبادلہ ہوتا ہے۔

جیسا کہ شکل 3.3 میں دیکھا جاسکتا ہے ، PNP ٹرانجسٹر کو دوبارہ تیار کیا گیا ہے ، جس سے کلیکٹر پر تعصب کی بنیاد کو ختم کیا جاتا ہے۔ ہم تصور کرسکتے ہیں کہ حوصلہ افزائی والے خطے کی وجہ سے حوصلہ افزائی کی جانے والی تعصب کی وجہ سے چوڑائی میں کس طرح تنگ نظر آتا ہے ، جس کی وجہ سے بڑے پیمانے پر بہاؤ ہوتا ہے اکثریتی کیریئر p- بھر میں N- قسم کے مواد کو۔

اگر شکل 3.4 میں دکھایا گیا ہے کہ پی این پی ٹرانجسٹر کے بیس ٹو امیٹر تعصب کو ہٹا دیا گیا ہے تو ، اکثریتی کیریئروں کا بہاؤ صفر ہوجاتا ہے ، جس سے صرف اقلیتی کیریئر کے بہاؤ کی اجازت ہوتی ہے۔

ایک متعصبانہ صورتحال میں ، ہم مختصر طور پر اسے سمجھ سکتے ہیں بی جے ٹی کا ایک p-n جنکشن ریورس متعصب ہو جاتا ہے جبکہ دوسرا جنکشن آگے متعصب ہوتا ہے۔

اعداد و شمار 3.5 میں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ دونوں بائیجنگ وولٹیجز کو پی این پی ٹرانجسٹر پر لاگو کیا گیا ہے ، جس کی وجہ یہ ہے کہ اکثریت اور اقلیتی کیریئر کے بہاؤ کی نشاندہی ہوتی ہے۔ یہاں ، زوال پذیر علاقوں کی چوڑائیوں سے ہم واضح طور پر دیکھ سکتے ہیں کہ کون سا جنکشن فارورڈ متعصب حالت کے ساتھ کام کر رہا ہے اور جو الٹا تعصب کا شکار ہے۔

جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے کہ اکثریتی کیریئروں کی کافی مقدار میں ، این-ٹائپ میٹریل میں فارورڈ متعصب پی - این جنکشن کے اس پار پھیلا ہوا ہے۔ اس سے ہمارے ذہنوں میں ایک سوال پیدا ہوتا ہے ، کیا یہ کیریئر بیس موجودہ IB کو فروغ دینے یا پی قسم کے مادے میں براہ راست بہاؤ کے ل p کوئی اہم کردار ادا کرسکتے ہیں؟

یہ خیال کرتے ہوئے کہ سینڈویچڈ این ٹائپ کا مواد ناقابل یقین حد تک پتلا ہے اور اس میں کم سے کم چالکتا موجود ہے ، ان میں سے کچھ کیریئرز خاص طور پر بیس ٹرمینل میں اس خاص طور پر اعلی مزاحمت کا راستہ اختیار کرنے جارہے ہیں۔

بیس کرنٹ کی سطح عام طور پر ایمیٹر اور کلیکٹر کرینٹس کے لئے ملییمپیرس کے بجائے مائکرو پیمیرز کے آس پاس ہوتی ہے۔

ان اکثریت والے کیریئروں کی بڑی رینج الٹرا متعصب جنکشن کے ساتھ ساتھ کلکٹر ٹرمینل کے ساتھ منسلک پی ٹائپ میٹریل میں پھیلا ہوا ہے جس کی تصویر 3.5 میں دی گئی ہے۔

اس نسبتا ease آسانی کے پیچھے اصل وجہ جس کے ساتھ اکثریتی کیریئرز کو الٹ - متعصب جنکشن کے پار جانے کی اجازت دی جاتی ہے ، اس کا انکشاف فوری طور پر ایک الٹا متعصب ڈایڈڈ کی مثال سے ہوا جہاں حوصلہ افزائی اکثریت کیریئر ن اقسام کے مواد میں اقلیتی کیریئر کی حیثیت اختیار کرلیتا ہے۔

اس کو الگ سے سمجھنے کے ل we ، ہمیں اقلیتی کیریئروں کا ن-ٹائپ بیس ریجن میٹریل میں تعارف ملتا ہے۔ اس جانکاری کے ساتھ اور اس حقیقت کے ساتھ کہ ڈایڈس کے لle خاتمے والے خطے میں تمام اقلیتی کیریئر الٹ متعصب جنکشن کے آر پار آجاتے ہیں ، اس کے نتیجے میں الیکٹرانوں کے بہاؤ کا نتیجہ ہوتا ہے ، جیسا کہ تصویر 3.5 میں اشارہ کیا گیا ہے۔

فرض کریں کہ شکل.3.5 میں ٹرانجسٹر کو سنگل نوڈ بنایا جائے ، ہم مندرجہ ذیل مساوات حاصل کرنے کے لئے کرچف کے موجودہ قانون کو لاگو کرسکتے ہیں۔

جو ظاہر کرتا ہے کہ emitter کرنٹ بیس اور کلیکٹر کرنٹ کے مجموعی کے برابر ہے۔

تاہم ، جمعاکار موجودہ کچھ عناصر سے بنا ہوا ہے ، جو اکثریت اور اقلیتی کیریئر ہیں۔

یہاں اقلیت کا موجودہ کیریئر عنصر رساو کا موجودہ حصہ بناتا ہے ، اور اسے آئی سی او (موجودہ آئی سی جس کی اوپن امیٹر ٹرمینل موجود ہے) کی علامت ہے۔

اس کے نتیجے میں ، نیٹ کلیکٹر موجودہ قائم کیا گیا ہے جیسا کہ درج ذیل مساوات 3.2 میں دیا گیا ہے:

کلیکٹر موجودہ آئی سی تمام عام مقصد کے ٹرانجسٹروں کے لئے ایم اے میں ماپا جاتا ہے ، جبکہ ICO کا حساب UA یا NA میں کیا جاتا ہے۔

ICO بالکل الٹا متعصب ڈایڈڈ کی طرح سلوک کرے گا اور اس وجہ سے درجہ حرارت میں بدلاؤ کا خطرہ ہوسکتا ہے ، اور لہذا جانچ کے دوران مناسب طور پر احتیاط برتنی ہوگی ، خاص طور پر سرکٹس میں جو مختلف درجہ حرارت کی حدود میں مختلف کام کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے ، ورنہ نتیجہ بہت زیادہ ہوسکتا ہے۔ درجہ حرارت کے عنصر کی وجہ سے متاثر

اس نے کہا ، جدید ٹرانجسٹروں کی تعمیراتی ترتیب میں بہت ساری اعلی درجے کی بہتری کی وجہ سے ، آئی سی او میں نمایاں کمی واقع ہوئی ہے اور آج کے تمام بی جے ٹی کے لئے اسے مکمل طور پر نظرانداز کیا جاسکتا ہے۔

اگلے باب میں ہم مشترکہ بیس وضع میں بی جے ٹی کو تشکیل دینے کا طریقہ سیکھیں گے۔

حوالہ جات: https://en.wikedia.org/wiki/Jhn_Bardeen