ट्रांजिस्टर की मूल बातें

Question

कुछ मुझे थोड़ी देर के लिए परेशान कर रहा है। जब मैं RLC घटकों (और शायद op-amps) से अधिक जटिल किसी भी सर्किट को देखता हूं, तो मुझे यह पता लगाने के लिए संघर्ष करना पड़ता है कि यह तब तक क्या कर रहा है जब तक इसका कॉन्फ़िगरेशन मैंने पहले नहीं देखा।

इसके विपरीत, मुझे पूरा विश्वास है कि आरएलसी सर्किट को कितना भी जटिल क्यों न समझा जाए, मैं अंततः इसका पता लगा सकता हूं।

अब जब मैं RLC सर्किट का विश्लेषण कर रहा हूं तो मेरे उपकरण मूल रूप से हैं

• $V = IR$

• $I = C \frac{dv}{dt}$

• $V = L\frac{di}{dt}$

• उन घटकों के समानांतर और श्रृंखला संयोजन (मुझे लगता है कि यह वास्तव में किरचॉफ के नियमों से अलग नहीं है ...)

• किरचॉफ के नियम

तो मैं क्या पूछ रहा हूं कि अधिक जटिल सर्किटों के विश्लेषण के लिए मेरे पास कौन से उपकरण हैं? मुख्य रूप से मैं जानना चाहता हूं कि बीजेटी और एफईटी से जुड़े सर्किट का विश्लेषण कैसे किया जाए। ऐसा लगता है कि ट्रांजिस्टर के संचालन के इतने सारे तरीके हैं कि उन सभी को सीधे रखना मुश्किल है। किसी को भी एक अच्छी वेबसाइट पता है जो सब कुछ देता है?

धन्यवाद

EDIT मैं यह भी उल्लेख करना चाहता हूं कि व्यवहार में तापमान में परिवर्तन होने पर जैसी चीजें होती हैं । मुझे इस बात की कोई परवाह नहीं है कि मैं स्टीवनव के साथ सहमत हूं कि सिमुलेशन की आवश्यकता है, लेकिन मैं एक सर्किट को डिजाइन करने के लिए अवधारणाओं को अच्छी तरह से नीचे लाने में सक्षम होना चाहता हूं जिसे मैं फिर सिमुलेशन आदि के साथ ट्विक कर सकता हूं।$V \neq IR$

Comments

यह उपयोगी हो सकता है: मुझे परवाह नहीं है कि एक ट्रांजिस्टर कैसे काम करता है, मुझे एक काम कैसे करना है?

— कालेनजब

Answer 1

ट्रांजिस्टर पहले सन्निकटन को समझना मुश्किल नहीं है, और यह कम से कम यह समझने के लिए पर्याप्त है कि कई सर्किट में क्या चल रहा है।

एक एनपीएन ट्रांजिस्टर के बारे में इस तरह से सोचें: आप बीआर के माध्यम से थोड़ा करंट लगाते हैं, और इससे बहुत से करंट सीई की अनुमति मिलती है। थोड़ा बहुत का अनुपात ट्रांजिस्टर लाभ है, जिसे कभी-कभी बीटा और कभी-कभी एचएफई के रूप में जाना जाता है। एक छोटी सी शिकन यह है कि बीई पथ एक सिलिकॉन डायोड की तरह दिखता है, इसलिए आमतौर पर लगभग 500-700mV छोड़ देगा। सीई पथ लगभग 200mV तक नीचे जा सकता है जब यह बाहरी सर्किट की तुलना में अधिक वर्तमान की अनुमति देगा। विवरण और आगे बढ़ते हैं, लेकिन आप एक एनपीएन ट्रांजिस्टर के उस सरल दृश्य के साथ बहुत कुछ कर सकते हैं।

एक PNP एक ही बात है जिसके आसपास ध्रुवीकरण फ़्लिप किया जाता है। एमिटर कम के बजाय उच्च वोल्टेज पर है। कंट्रोल करंट इसके बजाय बेस से बाहर चला जाता है और कलेक्टर करंट इसके बजाय कलेक्टर से बाहर चला जाता है।

आइए थोड़ा सा द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर से चिपकें और पहले उन्हें समझें, क्योंकि ऐसा लगता है कि आप किस बारे में अधिक पूछ रहे हैं। पहले सन्निकटन को समझने के लिए FET समान रूप से सरल हैं, लेकिन मैं इस बिंदु पर चीजों को भ्रमित नहीं करना चाहता।

जबकि ऊपर का मॉडल अधिकांश ट्रांजिस्टर सर्किट को समझने के लिए उपयोगी है, यह सुझाव देता है कि बहुत सारे तरीके ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जा सकता है जो स्पष्ट नहीं हो सकता है। NPN का उपयोग करने के लिए वैचारिक रूप से स्पष्ट तरीका श्रृंखला में एक अवरोधक के साथ जमीन और कलेक्टर को सकारात्मक आपूर्ति से जोड़ना है। अब बेस करंट में थोड़ा सा बदलाव कलेक्टर वोल्टेज में बड़े बदलाव का कारण बन सकता है।

मुश्किल हिस्सा यह समझने में नहीं है कि ट्रांजिस्टर कैसे काम करता है, लेकिन उन सभी शांत चीजों की कल्पना करने के लिए जो आप एक उपकरण के साथ कर सकते हैं जो उस तरह से काम करता है। उन सभी में हो रही है यहाँ एक पोस्ट के लिए बहुत ज्यादा होगा। मेरा सुझाव है कि आप ऊपर वर्णित सरल मॉडल के बारे में सोचें, फिर कुछ सामान्य ट्रांजिस्टर सर्किट टोपोलॉजी देखें और सोचें कि ट्रांजिस्टर के सरल गुणों का उपयोग उपयोगी चीजों को करने के लिए कैसे किया जाता है।

साधारण मॉडल के अनुसार चीजों को विशेष रूप से देखना और उनका विश्लेषण करना है:

• सामान्य एमिटर कॉन्फ़िगरेशन। यह मूल एम्पलीफायर है। एक विशेष मुद्दा यह है कि प्रभावी ढंग से अपनी प्रवर्धन क्षमता का उपयोग करने के लिए ट्रांजिस्टर को अपनी सीमा के बीच में कैसे रखा जाए। इसे "पूर्वाग्रह" कहा जाता है।

• अनुकरण करने वाला। लाभ सिर्फ एक उच्च वोल्टेज नहीं बना रहा है। इस मामले में आपको थोड़ा कम वोल्टेज लेकिन उच्च धारा और कम प्रतिबाधा मिलती है।

• अब कुछ मल्टी-ट्रांजिस्टर सर्किट देखें और यह अनुसरण करने की कोशिश करें कि वे क्या कर रहे हैं, ट्रांजिस्टर का उपयोग किस तरह से किया जाता है, लेकिन यह भी कि डिजाइनर को क्या परेशानी होती है कि उपयोगी होने के लिए ट्रांज़िटर को चलाने के लिए थ्रू जाना पड़े।

• जब आप अधिक सहज महसूस करते हैं, तो सामान्य आधार जैसे अधिक असामान्य कॉन्फ़िगरेशन देखें। इसका अक्सर उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन इसके विशिष्ट फायदे हैं।

Comments

ट्रांजिस्टर की व्याख्या करते समय, 99% मामलों में वे उदाहरण के रूप में सामान्य एमिटर का उपयोग करते हैं। आम आधार कितना सामान्य है? (कृपया 1% ;-) मत कहिए

— फेडेरिको रुसो

बुनियादी सामान्य कलेक्टर / बेस / एमिटर सर्किट के अलावा, आप मॉडल से सूत्र प्राप्त करना चाह सकते हैं। लागू विज्ञान के विश्वविद्यालय में, हमने एच-पैरामीटर मॉडल सीखा। यह छोटे संकेतों के लिए एक ट्रांजिस्टर के लिए एक आंतरिक प्रतिनिधित्व है। विकिपीडिया में कुछ स्टार्ट अप की जानकारी है: en.wikipedia.org/wiki/… यह एक बुनियादी मॉडल है और यह समझाने में मदद करेगा कि सर्किट कैसे काम करते हैं, फीडबैक का व्यवहार कैसे करना चाहिए आदि। ध्यान दें, अलग-अलग मॉडल हैं, यानी बड़े सिग्नल, उच्च आवृत्ति ( > 500MHz मुझे विश्वास है) आदि

— हंस

Answer 2

क्या ट्रांजिस्टर के साथ काम करना मुश्किल बना देता है कि आपको कई अलग-अलग मापदंडों के बारे में पता होना चाहिए जो एक दूसरे को प्रभावित करते हैं, और जिनमें से कोई भी रैखिक नहीं है। इसलिए उनके व्यवहार को मॉडल बनाना बिल्कुल आसान नहीं है, और इसलिए हम स्पाइस जैसे सिमुलेशन टूल का उपयोग करते हैं। आपको अभी भी पता है कि आप सर्किट डिजाइन करने के लिए क्या कर रहे हैं, लेकिन स्पाइस आपको अपने डिजाइन / गणना की जांच करने में मदद करेगा, जिसमें आपको कभी-कभी सरलीकरण करना होगा।
मुझे यकीन नहीं है कि वेबसाइटें इस पर व्यापक होंगी। मुझे लगता है कि एक अच्छी पाठ्यपुस्तक आपको बेहतर जानकारी देगी। शायद दूसरे कुछ सुझा सकते हैं।

बार-बार एक्सपोज़र से सीखना चीजों को सीखने का बुरा तरीका नहीं है। आप वास्तविक व्यावहारिक ज्ञान प्राप्त करेंगे और सीखेंगे कि विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए विशिष्ट सर्किट क्या हैं।

Answer 3

ट्रांजिस्टर के साथ बात यह है कि वे रैखिक उपकरण नहीं हैं, इसलिए कोई भी साधारण समीकरण नहीं होंगे जो लगभग सभी परिस्थितियों में लागू होते हैं, जैसे कि आपके पास पैसिव हैं। सामान्य दृष्टिकोण यह मानना ​​है कि किसी भी समय, एक ट्रांजिस्टर कुछ विशिष्ट तरीकों में से एक में काम करता है - कट ऑफ, सक्रिय, संतृप्त। उन तरीकों में से किसी एक के भीतर, आप ट्रांजिस्टर सर्किट का विश्लेषण करने के लिए कुछ सन्निकटन लागू कर सकते हैं, लेकिन यह समझना होगा कि सन्निकटन केवल सीमा पर आयोजित होते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि आप पहली बार स्थापित करते हैं कि एक ट्रांजिस्टर अपने सक्रिय मोड में काम कर रहा है, तो आप तब छोटे-सिग्नल वाले एसी समकक्ष सर्किट को खींच सकते हैं, जिसमें ट्रांजिस्टर को एक प्रतिरोधक और एक करंट (सबसे सरल मॉडल में) से बदला जाता है और एक करंट- निर्भर वर्तमान स्रोत। तब आप अपने रैखिक समीकरणों का उपयोग बराबर सर्किट पर अच्छे प्रभाव के लिए कर सकते हैं। हालांकि इसे छोटे सिग्नल एसी के बराबर क्यों कहा जाता है ? क्योंकि यदि आप एक बड़े पर्याप्त संकेत को लागू करते हैं, तो आप मॉडल की सीमाओं को तोड़ देंगे; बड़े सिग्नल इनपुट में ट्रांजिस्टर को कट-ऑफ या संतृप्ति में बदल दिया जा सकता है, जिससे मॉडल अमान्य हो जाता है।

Answer 4

मॉडल जितना विस्तृत होगा, आपके द्वारा गणना की जाने वाली प्रतिक्रिया उतनी ही सटीक होगी। हालाँकि, बेसिक कॉमन एमिटर NPN के साथ चिपका:

1. आधार पर दो प्रतिरोधक, वोल्टेज विभक्त के रूप में कार्य करते हैं। आम तौर पर, वे एक ही मूल्य के बारे में हैं, जिससे आपूर्ति वोल्टेज का लगभग आधा हिस्सा बनता है।

2. बेस के नीचे उत्सर्जक 0.6V है। यदि एमिटर पर कोई रोकनेवाला है, तो आप इसके माध्यम से वर्तमान को बाहर कर सकते हैं।

3. एमिटर करंट कलेक्टर के माध्यम से भी जाता है। यदि कलेक्टर पर एक रोकनेवाला है, तो आप अब इसे भर में वोल्टेज बाहर काम कर सकते हैं।

यह डीसी के लिए है।

एसी के लिए, आधार पर कुछ मिलिविलेट्स परिवर्तन कलेक्टर पर कई वोल्ट बन सकते हैं। यदि एमिटर करंट (और / या कलेक्टर रेसिस्टर) बहुत बड़ा है, या बेस बायस विषम है, तो आपको संतृप्ति या कटऑफ मिलता है - जो आपके द्वारा लगाए गए सिग्नल को विकृत कर देता है। यह हमेशा एक बुरी बात नहीं है (सोचो: गिटार विरूपण प्रभाव) ।

Answer 5

आप ट्रांजिस्टर को एक उपकरण से ज्यादा कुछ नहीं मान सकते हैं जो मापदंडों को नियंत्रित करने में आपकी मदद करता है या, सर्किट 1 की सहायता से सर्किट 2 (बस एक मोटा अनुमान) अगर ट्रांजिस्टर दो सर्किट में शामिल हो रहा है। उदाहरण के लिए। जैसे डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में एक घड़ी पल्स होती है और कहते हैं कि आप कुछ करना चाहते हैं जब घड़ी एक विशेष स्तर पर होती है, तो ट्रांजिस्टर के साथ भी ऐसा ही होता है, आप ट्रांजिस्टर को मॉडल कर सकते हैं ताकि ऑपरेटिंग बिंदु पर जब बेस पर वोल्टेज पहुंचता है एक विशेष स्तर तो आप डिवाइस को चालू कर सकते हैं और इसलिए वर्तमान ckt2 में प्रवाह कर सकता है, या आप इसे रिले, या स्विच के रूप में सोच सकते हैं, न केवल यह ट्रांजिस्टर एक एम्पलीफायर है।

डिजाइनिंग उद्देश्य के लिए बस इस बात का ध्यान रखें कि ट्रांजिस्टर 1 की मदद से सर्किट 2 के मापदंडों को नियंत्रित करने में आपकी मदद करता है, इसलिए ऑपरेटिंग बिंदु का निर्धारण करने के लिए आप किसी भी मॉडल का उपयोग कर सकते हैं। ट्रांजिस्टर को हल करने के लिए उपलब्ध विभिन्न मॉडलों के साथ भ्रमित न हों, ये मॉडल सिर्फ आपके लिए हैं, यह पुन: मॉडल का उपयोग करना आसान है क्योंकि यह आसान संगणना की सुविधा देता है, एच-पैरामीटर (हाइब्रिड) मॉडल सबसे बहुमुखी है और इसे माना जाता है किसी भी ट्रांजिस्टर को हल करने में सबसे अच्छा है, लेकिन टी-मॉडल भी अच्छा है। एक सर्किट क्या कर रहा है इसका एक मूल अनुभव प्राप्त करने के लिए आप Vbe = 0.7 की तरह सन्निकटन का उपयोग कर अनुमानित कर सकते हैं और इन सभी सन्निकटनों में आसान संगणना होती है।

मुझे पता है कि ट्रांजिस्टर 1 का अध्ययन करने पर दो बहुत अच्छी किताबें हैं) इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और सर्किट, बॉयलेस्टैड, एक बहुत अच्छी किताब है, लेकिन यह बहुत अधिक सन्निकटन का उपयोग करता है और कुछ हद तक अनुमानित विश्लेषण के लिए अच्छा है, लेकिन यदि आप ट्रांजिस्टर को विस्तार से मॉडल करना चाहते हैं जैसे आप चाहते हैं सटीक मापदंडों और सभी को जानने के लिए एक बेहतर पुस्तक 2 है) माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सर्किट, सेड्रा स्मिथ। इसे आप एक बाइबिल, सुपर बुक कह सकते हैं, लेकिन मैं सलाह दूंगा कि आप पहले किताब 1 पढ़ें, फिर 2 पर जाएं, अन्यथा आप बहुत कुछ नहीं सीख पाएंगे और आप बस अपने आप को जटिल गणित में दफना देंगे।

सीखने के लिए हल करने के लिए कैसे संभव के रूप में सर्किट का विश्लेषण करने के लिए संभव के रूप में कई सर्किट और फिर समय बीतने के साथ आपको पता चल जाएगा कि आप कई अलग-अलग तरीकों से ट्रांजिस्टर का उपयोग कैसे कर सकते हैं

इसे सीखने के लिए आप वन एम द्वारा लिखित पुस्तकों का उल्लेख कर सकते हैं। mims वे सिर्फ सर्किट होते हैं। और आप उनका विश्लेषण कर सकते हैं।

FET BJT से बहुत अलग नहीं है, इसका सिर्फ FET मुख्य रूप से एम्पलीफायर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी बहुत उच्च इनपुट बाधा है लेकिन आउटपुट बाधा लगभग तुलनीय है, यह आकार में भी छोटा है, लेकिन इसके विपरीत BJT उच्च स्विचिंग शक्ति है यदि आपके एप्लिकेशन को BJT स्विच करने के साथ कुछ करना है तो एक बढ़िया विकल्प होगा।

अंत में मैं फिर से कहूंगा, यदि आप ट्रांजिस्टर सीखना चाहते हैं तो बहुत सारे सर्किट का अध्ययन कर सकते हैं आप ऑप-एम्पी के निर्माण में देख सकते हैं क्योंकि वे 4 चरण के अंतर एम्पलीफायर के अलावा और कुछ नहीं हैं और इसके माध्यम से आप भी सीख सकते हैं।

एक अच्छा समय है सीखना

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यह ज्यादातर जुमला है और ऊपर से टेढ़ा है, क्योंकि वाक्य के पहले अक्षर और उचित संज्ञा को भी कैपिटल नहीं किया जाता है, इसलिए -1।

— ओलिन लेट्रोप