BJTs के साथ, हम विन (आरेख से) का उपयोग करके बेस करंट को नियंत्रित कर सकते हैं। पाठ्यपुस्तकें क्यों बताती हैं कि BJT को वर्तमान में नियंत्रित किया जाता है जब यह स्पष्ट होता है कि कलेक्टर के माध्यम से वोल्टेज को बदलना करंट को नियंत्रित करता है?
BJTs के साथ, हम विन (आरेख से) का उपयोग करके बेस करंट को नियंत्रित कर सकते हैं। पाठ्यपुस्तकें क्यों बताती हैं कि BJT को वर्तमान में नियंत्रित किया जाता है जब यह स्पष्ट होता है कि कलेक्टर के माध्यम से वोल्टेज को बदलना करंट को नियंत्रित करता है?
जवाबों:
उपरोक्त सर्किट में, विन बेस पर जाने वाले करंट को नियंत्रित कर रहा है, न कि बेस के पार वोल्टेज ड्रॉप और ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक को।
Vbe भर में वोल्टेज ड्रॉप हमेशा विन> 0.7 के लिए लगभग 0.7V होगा; अतिरिक्त वोल्टेज R1 के पार गिरा दिया जाएगा।
विन को बदलकर, आप वास्तव में समीकरण के आधार पर आधार पर जाने वाले वर्तमान को नियंत्रित कर रहे हैं:
प्रस्तावना
चलो थोड़ा विषयांतर के साथ शुरू करते हैं: क्या एक जनरेटर जनरेटर को वोल्टेज जनरेटर के बजाय एक वर्तमान जनरेटर बनाता है? VI विशेषताओं को देखें: अधिकतर स्थिर वोल्टेज वाले (IV विमान में लगभग क्षैतिज) को वोल्टेज जनरेटर कहा जाएगा, जिसमें से अधिकतर निरंतर वोल्टेज (VI विमान में लगभग क्षैतिज) को वर्तमान जनरेटर कहा जाएगा।
(इलेक्ट्रॉनिक्स ट्यूटोरियल वेबसाइट से ली गई तस्वीरें)
ऐसा इसलिए है क्योंकि 'एक्सेंट' निरंतर मात्रा (वोल्टेज या करंट सप्लाई - जबकि अन्य मात्रा में लोड और जनरेटर के अनुपालन पर निर्भर करता है) पर है। (नोट 1)
एक नियंत्रित डिवाइस में, उच्चारण चर मात्रा पर है। घातीय इनपुट विशेषता को देखते हुए, कि Vbe को लगभग स्थिर छोड़ देता है, यह वर्तमान है जिसे आप नियंत्रित चर के रूप में देखना चाहते हैं। यह त्रुटियों के प्रसार का प्रत्यक्ष परिणाम है: जब आपके पास एक स्थिर कार्य होता है, तो लगभग स्थिर मात्रा x में एक छोटी सी त्रुटि व्यापक रूप से भिन्न मात्रा q (और इसके विपरीत) में एक बहुत बड़ी त्रुटि में बदल जाएगी।
तस्वीर "त्रुटि विश्लेषण के लिए एक परिचय" से ली गई, टेलर और उद्देश्य को फिट करने के लिए विकृत
लब्बोलुआब यह है कि 10 ई 40 यूए (1 से 4 अनुपात) के बीच अंतर करना आसान है, क्योंकि यह 0.65 और 0.67 वी (1 से 1.03 अनुपात) को अलग करना है। (कम लचीले दिमागों के लिए ध्यान दें: इस संपादन से पहले मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले अधिक चरम मूल्यों की तरह, ये ऐसे मूल्य बनाए गए हैं जो एक परिवर्तनशील परिवर्तन के बीच विपरीत को दिखाने के इरादे से बना रहे हैं जिसे आप नियंत्रित चर के रूप में देखना चाहते हैं - आधार में प्रवेश करने वाला वर्तमान - और बेस और एमिटर के बीच वोल्टेज में कमजोर परिवर्तन)।
सबसे सरल बात
आप देख सकते हैं कि बीजेटी के लिए सबसे सरल मॉडल को अपनाकर इसे सीमा तक क्यों कहा जाता है, इसे वर्तमान नियंत्रण कहा जाता है, जैसा कि चुआ, डेसोअर और कुह ने अपने "रेखीय और नॉनलाइनियर सर्किट" में दिखाया है: निम्नलिखित चित्रों में ये डायोड आदर्श हैं ( थ्रेसहोल्ड वोल्टेज शून्य है, और इसलिए श्रृंखला प्रतिरोध है; ये पूरी तरह से खुले सर्किट हैं जब रिवर्स बायस्ड और फॉरवर्ड शॉर्ट्स फॉरवर्ड बायस्ड)।
E0 इनपुट विशेषता के लिए एक दहलीज वोल्टेज जोड़ता है, जबकि ट्रांजिस्टर कार्रवाई आईसी = बीटा * ib द्वारा व्यक्त की जाती है। ध्यान दें कि वर्तमान-नियंत्रित वर्तमान जनरेटर। यहाँ संबंधित इनपुट और आउटपुट विशेषताएँ हैं
बहुत आसान है, है ना? आप वास्तविक विशेषताओं के साथ उनकी तुलना कर सकते हैं और देख सकते हैं कि वे उनसे मिलते जुलते हैं। जैसा कि सरल है, यह एक कानूनी मॉडल है और इसका उपयोग सर्किट सर्किट करने के लिए किया जा सकता है, जहां ib को बदलकर (आप इस मॉडल में Vbe को नहीं बदल सकते हैं, क्योंकि यह तय हो गया है) आप आईसी के मान को बदलते हैं। आप देख सकते हैं कि कैसे आप इनपुट लोड लाइन के साथ इनपुट विशेषता को इंटरसेप्ट करके ib परिवर्तन कर सकते हैं
E1 (BJT का हिस्सा नहीं) बदलकर आप ib (BJT का हिस्सा) बदलते हैं। तो आप आइब के उस मूल्य के अनुरूप आईसी का मूल्य पा सकते हैं, संबंधित आउटपुट विशेषता का चयन कर सकते हैं और आउटपुट लोड लाइन के साथ चौराहे द्वारा वोल्टेज का पता लगा सकते हैं।
कोई अपनी सीट पर चिल्लाते हुए चिल्लाएगा " WHAT? आप मिशन-क्रिटिकल न्यूक्लियर एप्लिकेशन के लिए दुनिया भर के उत्पादन में लगाए जाने के लिए एक एम्पलीफायर को डिजाइन करने के लिए बीटा का उपयोग कर रहे हैं? इसके अलावा, आपको लगता है कि बीटा कहां से आता है? इसके अलावा, क्या आप उस बीटा को नहीं जानते हैं? इसे देखकर सिर्फ उन्नीस गजलों का प्रतिशत बदल सकता है? "
मुद्दा यह है कि किसी दिए गए ट्रांजिस्टर के लिए आपके पास बीटा का उचित रूप से परिभाषित मूल्य है (आप इसे पहले से माप सकते हैं, इसलिए इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि उत्पादन बहुत शर्मनाक फैलाव दिखाता है) और यदि आप बहुत दूर नहीं भटकते हैं, तो आप उचित रूप से अनदेखी कर सकते हैं अन्य विद्युत मापदंडों के साथ इसकी भिन्नता। ध्यान दें कि यह एक सरलीकृत मॉडल है जो तापमान, वर्तमान या यहां तक कि बालों के रंग के साथ बीटा के रूपांतरों को मॉडल नहीं करता है; यह एक सरलीकृत मॉडल है जो ट्रांजिस्टर की कार्रवाई को पकड़ता है, उसी तरह से जैसे कभी-कभी इलेक्ट्रॉनिक्स की कला से "ट्रांजिस्टर मैन" को संशोधित किया जाता है।
क्या आप इस मॉडल से ट्रांजिस्टर की कटऑफ आवृत्ति पा सकते हैं? नहीं। क्या आप इस मॉडल के साथ प्रारंभिक प्रभाव की व्याख्या कर सकते हैं? नहीं। क्या आप इस मॉडल के साथ BE जंक्शन के अंतर प्रतिरोध के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं? नहीं। क्या आप विकिरण के कारण चार्ज जोड़ी उत्पादन के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं? नहीं। क्या आप दूसरे क्षेत्र के परिमाणीकरण और स्पेसटाइम के झुकने के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं? नहीं।
क्या इसका मतलब यह है कि यह मॉडल पूरी तरह से बेकार है? नहीं। इस मॉडल का अत्यंत सरलीकृत व्यवहार दर्शाता है कि क्यों कई पाठ्यपुस्तकें बताती हैं कि BJTs वर्तमान नियंत्रित हैं। वास्तविक इनपुट विशेषता उस ऊर्ध्वाधर रेखा से मिलती-जुलती है जहां आप केवल ib को भिन्न कर सकते हैं, और vbe को नहीं, जिसका मान निश्चित माना जाता है। (और यही कारण है कि मैंने इस जवाब की शुरुआत में वह विषयांतर किया)।
आप एक मोसफेट के लिए सबसे सरल मॉडल की तुलना करना चाहते हैं: चुआ के पृष्ठ 151 में वह भी है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, गेट करंट तय किया गया है (शून्य से पेडिक होने के लिए), बीजेटी में दिखाया गया है कि दोहरी स्थिति: VI इनपुट विशेषता क्षैतिज है। यहां आपके पास एकमात्र नियंत्रण vgs के माध्यम से है। क्या इसका मतलब है कि हम सुरंग के प्रभाव के अस्तित्व की उपेक्षा कर रहे हैं? नहींं, यह सिर्फ एक मॉडल है। एक सरलीकृत मॉडल जो अन्य बातों के अलावा, सुरंग बनाने पर विचार नहीं करता है, लेकिन फिर भी यह दिखाने के लिए प्रबंधित करता है कि एक MOSFET में आप गेट-सोर्स वोल्टेज पर क्यों कार्य करते हैं।
अब तक हमने देखा है कि कैसे ib और ic के बीच का सरलीकृत (सरलीकृत) संबंध ib के माध्यम से ib के माध्यम से ic के नियंत्रण के रूप में देखा जा सकता है। लेकिन हम अल्फा का भी उपयोग कर सकते हैं, क्यों नहीं? मुझे उद्धरण दें, शब्दशः, एक अन्य पाठ्यपुस्तक जो BJTs के वर्तमान नियंत्रित उपकरणों पर विचार करती है: "क्वांटम फिजिक्स ऑफ एटम, अणु, ठोस, नाभिक और कण 2e", आइज़बर्ग और रेसनिक द्वारा, पी। 474 (पृष्ठ 475 पर एक सामान्य आधार विन्यास दिखाया गया है):
ट्रांजिस्टर कार्रवाई का मूल विचार यह है कि एमिटर सर्किट में एक वर्तमान कलेक्टर सर्किट में एक वर्तमान को नियंत्रित करता है। उत्सर्जक के माध्यम से 90% से अधिक वर्तमान, ताकि धाराएं समान परिमाण के हों। लेकिन बेस-कलेक्टर में वोल्टेज एमिटर-बेस कनेक्शन के मुकाबले बहुत अधिक हो सकता है, क्योंकि पूर्व रिवर्स बायस्ड है, इसलिए कलेक्टर सर्किट में पावर आउटपुट एमिटर सर्किट में पावर इनपुट से बहुत अधिक हो सकता है । इसलिए ट्रांजिस्टर एक शक्ति एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है।
क्या ये दो सज्जन क्वांटम मैकेनिक्स द्वारा ठोस के सिद्धांत में निभाई गई भूमिका से बेखबर हैं? क्या उन्होंने क्वांटम आँकड़ों के बारे में नहीं सुना है? क्या उन्हें यह भी पता है कि एक छेद क्या है (टेम्पो का उल्लेख नहीं करना)? क्या वे भूल सकते थे कि वोल्टेज लगाने से वैलेंस और कंडक्शन बैंड के लिए जिम्मेदार ऊर्जा स्तर के प्रोफाइल को संशोधित किया जा सकता है? मुझे ऐसा नहीं लगता। उन्होंने बस यह बताने के लिए एक सरल मॉडल चुना कि कोई तथाकथित ट्रांजिस्टर कार्रवाई की व्याख्या कैसे कर सकता है।
कलाकार ब्रूनो मुनरी ने एक बार कहा था: " जटिल करने के लिए सरल है, सरल करना जटिल है ... हर कोई जटिल है। केवल कुछ ही सरल कर सकते हैं "। अन्य लोगों में, चुआ, डेसोएर, कुह, आइज़बर्ग और रेसनिक ने सरलीकरण करना चुना।
आधार में कौन खेलता है, पहले?
अब, वापस (लगभग) असली ट्रांजिस्टर। यह पहला vbe chars है जो मैं Google छवि खोज के बाद आया था :
डनो अगर यह असली है, लेकिन यह प्रशंसनीय दिखता है। यहां ध्यान देने वाली बात यह है कि जब इब में बहुत अधिक परिवर्तन होता है, तो 100 प्रतिशत पर्टिकुलेट्स, vbe अपेक्षाकृत कम मात्रा में बदलते हैं, केवल एक मुट्ठी भर पर्केंट्स। इसका कारण बीई जंक्शन के घातीय संबंध है। मान लीजिए कि आप इस BJT का उपयोग विषम दिनों में 10 mA और 15 दिनों में 15 mA का उत्पादन करना चाहते हैं। आपके पास एक जर्मन लैब है जो आपके हाथ में विशेष ट्रांजिस्टर के बीटा को मापता है और यह 250 से अधिक ब्याज की सीमा के रूप में निकला है। मान लें कि आपके पास 10% की सटीकता के साथ एक वर्तमान और वोल्टेज जनरेटर है।
वर्तमान नियंत्रण : ib का मान ज्ञात करने के लिए आप ic = beta ib का उपयोग कर सकते हैं जिसे आपको सेट करना है। आईसी के लिए 40 ई 60 यूए के नाममात्र मूल्यों के लिए 10 और 15 एमए के आईसीए के नाममात्र मूल्यों की आवश्यकता होती है। अपने वर्तमान जनरेटर की सटीकता को देखते हुए, आप इनपुट और आउटपुट में निम्न वर्तमान श्रेणियों को देखने की अपेक्षा करेंगे:
ib = 36-44 uA -> ic = 9-11 mA ib = 54-66 uA -> ic = 13.5-16.5 mA
वोल्टेज नियंत्रण : आप बीटा में विश्वास नहीं करते हैं, इसलिए आपको एक वोल्टेज निर्दिष्ट करना होगा जो कि ... ऊपर दिए गए ग्राफ़ पर इसे पढ़ें (लेकिन तब आपको खतरनाक आईसी = बीटा ib संबंध स्वीकार करना होगा)। मुझे लगता है कि आपको आइकन्स के लिए वांछित मानों की गणना करने के लिए आइबर्स-मोल मॉडल का उपयोग करना होगा। लेकिन मान लें कि हमने निर्धारित किया है कि यह ठीक 0.65 और 0.67V है (जैसे मैंने बीटा के लिए एक सटीक मान का उपयोग किया है, ऊपर) जब हम उन सटीक मानों को सेट करने का प्रयास करते हैं, तो हमारा चीन निर्मित 10% सटीक जनरेटर निम्नलिखित वोल्टेज श्रेणियों की आपूर्ति करेगा
0.585 - 0.715 V -> वापस आइबर्स-मोल, आईसी की गणना करने के लिए, ... बहुत खराब अनिश्चितता का घातांक किया जाएगा ...
0.603 - 0.737 V -> नहीं, रुको, कंप्यूटिंग से पहले ...
... ऐसा प्रतीत होता है कि हम पहले से ही आपूर्ति कर रहे वोल्टेज रेंज में एक सुपरपोजिशन हैं: हम विषम दिनों से भी अलग नहीं कर सकते हैं।
मुझे लगता है कि कलेक्टर वर्तमान को नियंत्रित करने के साधन के रूप में वर्तमान आधार का सहारा लेना बेहतर है।
वर्तमान नियंत्रण के साथ, भले ही मैं बीटा के मापा मूल्य पर 10% त्रुटि की अनुमति देता हूं, मैं अभी भी (बमुश्किल, लेकिन अभी भी) वर्तमान की दो श्रेणियों को बाहर कर सकता हूं (8.10-12.10 mA बनाम 12.15-18.15 mA) विषम के अनुरूप समान दिन।
वोल्टेज नियंत्रण के साथ, यदि आप वोल्टेज पर गणना (या आरेख से पढ़ा) मूल्य पर 10% त्रुटि जोड़ते हैं (और मैं उदार हो रहा हूं क्योंकि उस त्रुटि को प्रवर्धित किया जा रहा है), तो आप पहले से ही अनिश्चितता में खो गए हैं। यह मूल त्रुटि प्रसार सिद्धांत है।
विराम
इस पोस्ट में समय लग रहा है, मैं कुछ और जोड़ने के लिए वापस आऊंगा। मुझे सिर्फ उस धर्म युद्ध के बारे में बताएं जो आपने देखा होगा। यह सब किस बारे में हैं?
ट्रांजिस्टर ठोस अवस्था के उपकरण होते हैं जिनके आंतरिक काम को क्वांटम भौतिकी के नियमों का उपयोग करके समझाया जाना चाहिए। ठोस पदार्थों में विद्युत वाहक के ऊर्जा स्तरों की बैंड संरचना को देखते हुए, इन उपकरणों के आंतरिक कामकाज को चित्रित करने के लिए ऊर्जा स्तरों का सहारा लेना स्वाभाविक है। ऊर्जा और क्षमता एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ रूप से संबंधित हैं, इसलिए अधिकांश मॉडल संभावित (अंतर) एस के कार्य में प्रासंगिक मात्रा व्यक्त करते हैं। कारण मैंने लिखा
नोट: एबर्स-मोल मॉडल में दिखाए गए Vbe पर निर्भरता एक कारण-प्रभाव संबंध नहीं है। इस तरह से समीकरण लिखना सरल है। कोई भी आपको उलटा कार्यों का उपयोग करने से मना नहीं करता है।
क्या वह वोल्टेज और करंट निकटता से भी संबंधित हैं: वे प्रयास-प्रवाह प्रकार की युग्मित मात्राएँ हैं, ताकि मूल रूप से आपके पास एक के बिना दूसरा न हो। हालांकि यह एक नाजुक मामला है, और मुझे लगता है कि किसी को यह भी विचार करना चाहिए कि वोल्टेज अंतर बनाने का क्या मतलब है। क्या यह आरोपों को विस्थापित करने से नहीं बनता है (एक यांत्रिक जनरेटर में विद्युत चुम्बकीय संपर्क द्वारा, एक बैटरी में विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया से)। मुझे संदेह है कि अंत में सभी डिवाइस मूल रूप से नियंत्रित होते हैं: आप यहां से शुल्क लेते हैं और एक निश्चित प्रभाव प्राप्त करते हैं।
मुझे संदेह है कि 'वोल्टेज नियंत्रण' क्रूसेडर्स मान रहे हैं कि 'वर्तमान नियंत्रण' समकक्ष ने फॉरेस्ट मिम्स की पुस्तकों पर इलेक्ट्रॉनिक्स सीखा है और कभी क्वांटम भौतिकी, ठोस अवस्था या अर्धचालक उपकरणों की किताब नहीं देखी है। वे चर को नियंत्रित करने के अर्थ को अनदेखा करते दिखते हैं क्योंकि चर एक नियंत्रण को सक्रिय करने के लिए सेट करता है। मुझे आशा है कि आइज़बर्ग एंड रेसनिक (यदि आप मुझे सज़ा देने की अनुमति देते हैं तो दो 'सॉलिड फिजिसिस्ट) उन्हें यह दिखाएंगे कि ऐसा नहीं है।
नोट (1) आदर्श जनरेटर घटता सिर्फ इतना है: आदर्श। एक आदर्श वोल्टेज जनरेटर से एक आदर्श वर्तमान जनरेटर के लिए एक संक्रमण को अच्छे, औसत और घटिया वोल्टेज जनरेटर से गुजरने की कोशिश करें, फिर घटिया, औसत और अच्छे वर्तमान जनरेटर।
सामान्य तौर पर आप BJT की कल्पना कर सकते हैं कि जब एक लीनियर एप्लिकेशन (बड़े सिग्नल) में पूर्वाग्रह बिंदु मिल जाए, तो यह एक वर्तमान-नियंत्रित वर्तमान स्रोत हो सकता है ।
जब आप छोटे-सिग्नल विश्लेषण कर रहे हों, जैसे कि एम्पलीफायर के लिए- हाइब्रिड पाई मोड l का उपयोग करके वोल्टेज-नियंत्रित करंट सोर्स के रूप में यह सोचना अधिक उपयोगी है ।
न तो विशेष रूप से तब उपयोगी होता है जब आप स्विचिंग एप्लिकेशन का मूल्यांकन कर रहे होते हैं क्योंकि बेस करंट इतना अधिक होगा कि कलेक्टर करंट बाहरी सर्किट से निर्धारित होता है न कि ट्रांजिस्टर विशेषताओं से (पहले यह सुनिश्चित करने में कुछ मदद करता है कि स्थिति मौजूद है)।
एक BJT वर्तमान-नियंत्रित नहीं है, लेकिन, एक उपयोगी सन्निकटन के लिए, यह इस तरह से व्यवहार करता है। BJT के अधिक सटीक मॉडलों के तहत, जैसे कि आइबर्स-मोल , कलेक्टर करंट बेस करंट का फंक्शन नहीं है लेकिन बेस इलेक्ट्रीसिटी ()।
अन्य उत्तरों ने राय व्यक्त की है कि BJT वोल्टेज नियंत्रित या वर्तमान नियंत्रित या दोनों है। मेरे जवाब में, मैं इसके बजाय संबोधित करना चाहता हूं:
जब यह स्पष्ट होता है कि वोल्टेज बदलना कलेक्टर के माध्यम से करंट को नियंत्रित करता है?
निम्नलिखित वैकल्पिक सर्किट पर विचार करें:
इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध
क्या ऐसा नहीं है स्पष्ट है कि
तथा
और इस प्रकार कि बेस करंट कलेक्टर के माध्यम से करंट को नियंत्रित करता है?
हां, आप इसे बदलने पर आपत्ति कर सकते हैं जरूरी बदलाव आदि, लेकिन आपत्ति दोनों तरह की तलवार है क्योंकि आपत्ति दोनों तरीकों से काम करती है, अर्थात, एक बदलाव जरूरी बदलाव ।
तो नहीं , यह आपके उदाहरण से स्पष्ट नहीं है , कि BJT वोल्टेज नियंत्रित है।
परिशिष्ट: इस सवाल के संबंध में टिप्पणियों में काफी तर्क है कि क्या 'स्टैंड-अलोन' BJT के कलेक्टर करंट को मौलिक रूप से नियंत्रित किया जाता है या । यह स्पाइस कि एक कर सकते हैं के साथ की पुष्टि करने में आसान है पर नियंत्रण द्वारा कलेक्टर वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए एक वर्तमान स्रोत के साथ आधार वर्तमान:
इसी तरह, एक की पुष्टि कर सकते हैं कि एक कर सकते हैं को नियंत्रित द्वारा कलेक्टर वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए एक वोल्टेज स्रोत के साथ आधार emitter वोल्टेज।
भले ही, उपयोगकर्ताओं के एक जोड़े ने दृढ़ता से अपनी स्थिति व्यक्त की है कि BJT कलेक्टर वर्तमान स्पष्ट रूप से वोल्टेज-नियंत्रित है और यह सुझाव देने के लिए कि अन्यथा पीला से परे है।
जब से मैंने ठोस राज्य भौतिकी का अध्ययन किया है तब से कुछ समय हो गया है इसलिए मैंने अपने पुस्तकालय की ईई पाठ्यपुस्तकों से परामर्श करने का निर्णय लिया है। पहली पाठ्यपुस्तक जिसे मैंने शेल्फ से खींचा वह है " सॉलिड स्टेट इलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेस ", 3 एड।
यहाँ खंड 7.2.2 से एक व्यापक उद्धरण है:
यह दिखाया गया है कि कलेक्टर वर्तमान छोटे वर्तमान में बदलाव के द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है ।
इस बिंदु पर चर्चा में, हमने नियंत्रण का संकेत दिया है एमिटर करंट से आधार के साथ, एक छोटे से साइड इफेक्ट के रूप में विशेषता। वास्तव में, हम अंतरिक्ष प्रभारी तटस्थता तर्कों से दिखा सकते हैं कि के परिमाण को निर्धारित करने के लिए वास्तव में उपयोग किया जा सकता है ।
आइए हम 7-6 के ट्रांजिस्टर पर विचार करें, जिसमें एक बायसिंग सर्किट द्वारा निर्धारित किया जाता है। सादगी के लिए, हम एकता एमिटर इंजेक्शन दक्षता और नगण्य कलेक्टर संतृप्ति वर्तमान मान लेंगे। चूंकि एन-टाइप बेस क्षेत्र दो संक्रमण क्षेत्रों के बीच इलेक्ट्रो-स्टेटिक रूप से तटस्थ है, इसलिए बेस संपर्क से अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों की भरपाई के लिए एमिटर से कलेक्टर कॉल में पारगमन में अतिरिक्त छेद की उपस्थिति।
हालांकि, आधार में इलेक्ट्रॉनों और छेदों के खर्च के समय में एक महत्वपूर्ण अंतर है। औसत अतिरिक्त छेद एक समय बिताता है , एमिटर से कलेक्टर तक के पारगमन समय के रूप में परिभाषित किया गया है । आधार चौड़ाई के बाद से की तुलना में छोटा बनाया जाता है , यह पारगमन समय औसत छेद जीवनकाल से बहुत कम है ।
दूसरी ओर, बेस संपर्क से आपूर्ति की गई एक औसत अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन खर्च करता है औसत अतिरिक्त छेद के जीवनकाल के दौरान अंतरिक्ष चार्ज तटस्थता की आपूर्ति करने वाले आधार में सेकंड। जबकि औसत इलेक्ट्रॉन इंतजार करता है पुनर्संयोजन के लिए सेकंड, कई व्यक्तिगत छेद आधार क्षेत्र में प्रवेश कर सकते हैं और छोड़ सकते हैं, प्रत्येक औसत पारगमन समय के साथ । विशेष रूप से, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को आधार संपर्क से प्रवेश करने के लिए,छेद अंतरिक्ष प्रभारी तटस्थता को बनाए रखते हुए एमिटर से कलेक्टर तक पारित कर सकते हैं। इस प्रकार कलेक्टर करंट से बेस करंट का अनुपात बस है
के लिये और नगण्य कलेक्टर संतृप्ति वर्तमान।
यदि इलेक्ट्रॉन आधार को आपूर्ति करता है प्रतिबंधित है, उत्सर्जक से आधार तक छेदों का ट्रैफ़िक समान रूप से कम हो जाता है। इसे केवल यह कहकर तर्क दिया जा सकता है कि आधार संपर्क से इलेक्ट्रॉनों पर प्रतिबंध के बावजूद छेद इंजेक्शन जारी रहता है। इसका परिणाम बेस में पॉजिटिव चार्ज का शुद्ध बिल्डअप और उत्सर्जक जंक्शन पर फॉरवर्ड बायस (और इसलिए छेद इंजेक्शन का नुकसान) होगा। जाहिर है, के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की आपूर्ति एमिटर से कलेक्टर तक छेद के प्रवाह को बढ़ाने या कम करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
अब मुझे लगभग तय हो गया है कि वोल्टेज-नियंत्रण शिविर में मजबूती से यह उनकी स्थिति की पुष्टि करेगा जैसा कि वर्तमान नियंत्रण शिविर में मजबूती से होगा। इसलिए मैं इसे उस पर छोड़ दूंगा। भौंकने शुरू करते हैं ...
मुझे लगता है कि आप इसे पीछे की ओर ले गए। नियंत्रित कर रहा है ओम के नियम (आधार पर वोल्टेज ड्रॉप छोटा है) के माध्यम से: । BJT इस वर्तमान द्वारा नियंत्रित होता है:।
अंत में एक रैखिक संबंध होता है तथा , लेकिन यह केवल उतने समय के लिए ही सही है स्थिर रहता है। जबसे BJT का हिस्सा नहीं है, BJT विशेषताओं पर चर्चा करते समय आप इसके बारे में कुछ भी नहीं मान सकते हैं, और आप यह नहीं कह सकते कि BJT द्वारा नियंत्रित किया जाता है ।
शायद एक उदाहरण इसे बेहतर समझाएगा। कल्पना कीजिए कि मैं एक कार चलाता हूं, और इसकी गति इस बात पर निर्भर करती है कि मैं कितनी मुश्किल से गैस को धक्का देता हूं और कितनी देर तक। लेकिन मैं कोई जुर्माना नहीं लेना चाहता, इसलिए मैं हमेशा गति सीमा का सम्मान करता हूं। अब आप आते हैं और कहते हैं:
वे क्यों कहते हैं कि कारों को गैस पेडल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जब वास्तव में उनकी गति फ्लैट धातु की वस्तुओं पर निर्भर करती है जो उन पर चित्रित संख्याओं के साथ होती है?
तो आप जो कहते हैं वह इस विशेष मामले में सच है, लेकिन यह इस तथ्य को नहीं बदलता है कि कारें अपने आसपास के फ्लैट धातु की वस्तुओं के बारे में थोड़ी भी परवाह नहीं करती हैं।
यदि आपने विन को एक स्थिर और R1 बनाया है तो क्या आप कह सकते हैं कि BJT प्रतिरोधक नियंत्रित उपकरण हैं?
आपके सेटअप में आपको वोल्टेज का नियंत्रण दिखाई देता है और निरीक्षण करते हैं कि यह कलेक्टर को प्रभावित करने में सक्षम है। यह इस प्रमाण के रूप में उपयोग करने के लिए उचित है कि यह सर्किट का वर्तमान वोल्टेज नियंत्रित है, लेकिन यह कहने के लिए उचित नहीं है कि सभी BJT के वोल्टेज नियंत्रित हैं।
आपको पूरे सिस्टम और सिस्टम के एक घटक के बीच अंतर करना होगा, तब भी जब यह सबसे दिलचस्प घटक या यहां तक कि एकमात्र दिलचस्प है।
अब तक, मैं 10 उत्तरों और बहुत सारी टिप्पणियों की गिनती करता हूं। और फिर से मुझे पता चला है कि अगर BJT वोल्टेज है, या वर्तमान नियंत्रित प्रश्न धर्म का प्रश्न लगता है। मुझे डर है, प्रश्नकर्ता ( state पाठ्यपुस्तकें क्यों बताती हैं कि BJT वर्तमान नियंत्रित हैं ”) इतने अलग-अलग उत्तरों के कारण भ्रमित हो जाएगा। कुछ सही हैं और कुछ पूरी तरह से गलत हैं। इसलिए, प्रश्नकर्ता के हित में मुझे संक्षेप में और स्थिति को स्पष्ट करना पसंद है।
1) जो मैं कभी नहीं समझ पाऊंगा वह निम्नलिखित घटना है: एक भी प्रमाण नहीं है कि एक BJT के कलेक्टर वर्तमान आईसी को आधार वर्तमान आईबी द्वारा नियंत्रित / निर्धारित किया जाएगा। फिर भी, अभी भी कुछ लोग (यहां तक कि इंजीनियर!) हैं जो बार-बार दोहराते हैं कि BJT - उनके विचार में - वर्तमान-नियंत्रित होगा। लेकिन वे केवल इस प्रमाण को बिना किसी प्रमाण के दोहराते हैं - कोई आश्चर्य नहीं, क्योंकि कोई प्रमाण नहीं है और कोई सत्यापन नहीं है।
केवल "औचित्य" हमेशा साधारण संबंध है आईसी = बीटा एक्स आईबी। लेकिन इस तरह के समीकरण हमें कारण और प्रभाव के बारे में कभी नहीं बता सकते हैं। इससे अधिक, वे भूल जाते हैं / उपेक्षा करते हैं कि यह समीकरण मूल रूप से कैसे व्युत्पन्न हुआ था: आईसी = अल्फा एक्स आईई और आईई = आईसी + इब। इसलिए, इब सिर्फ I का एक (छोटा) हिस्सा है - और कुछ नहीं। (बैरी गिल्बर्ट: आधार वर्तमान सिर्फ एक "दोष" है)।
2) इसके विपरीत, कई अवलोकन प्रभाव और ciruit गुण हैं जो स्पष्ट रूप से दिखाते हैं और सबूत देते हैं कि BJT वोल्टेज-नियंत्रित है। मुझे लगता है, हर कोई जो जानता है कि एक साधारण पीएन डायोड कैसे काम करता है, उसे यह भी पहचानना चाहिए कि एक प्रसार वोल्टेज क्या है और एक बाहरी वीओएलजीएन पीएन जंक्शन की इस मौलिक संपत्ति के अवरोध प्रभाव को कैसे कम कर सकता है।
हमें कमी वाले क्षेत्र के माध्यम से एक वर्तमान की अनुमति देने के लिए संबंधित टर्मिनलों पर एक उचित VOLTAGE लागू करना चाहिए। यह वोल्टेज (संबंधित। संबंधित विद्युत क्षेत्र) एकमात्र मात्रा है जो चार्ज वाहक आंदोलन के लिए बल बचाता है, जिसे हम वर्तमान कहते हैं! क्या कोई कारण है कि बेस-एमिटर पीएन जंक्शन को पूरी तरह से अलग व्यवहार करना चाहिए (और वोल्टेज पर प्रतिक्रिया नहीं करता है)?
अनुरोध पर मैं कम से कम 10 प्रभावों और सर्किट गुणों को सूचीबद्ध कर सकता हूं जिन्हें केवल वोल्टेज नियंत्रण के साथ समझाया जा सकता है। इन टिप्पणियों को इतनी बार अनदेखा क्यों किया जाता है?
3) प्रश्नकर्ता ने एक सर्किट प्रस्तुत किया है जो एक अतिरिक्त टिप्पणी के योग्य है। हम जानते हैं कि एक opamp (निस्संदेह संचालित वोल्टेज) को वर्तमान-में-वोल्टेज-आउट एम्पलीफायर (ट्रांसरेसिस्टेंस एम्पलीफायर) के रूप में वायर्ड किया जा सकता है। इसका अर्थ है: हमें हमेशा “नग्न" एम्पलीफायर इकाई और अतिरिक्त भागों के साथ एक पूर्ण सर्किट के गुणों के बीच अंतर करना होगा।
वर्तमान मामले के लिए, इसका मतलब है: स्टैंड-अलोन भाग के रूप में बीजेटी वोल्टेज-चालित है - हालांकि, पूरे सर्किट को देखने (एक रोकनेवाला आर 1 के साथ) हम वर्तमान संचालित सर्किट के रूप में पूर्ण व्यवस्था का इलाज कर सकते हैं यदि आर 1 बहुत बड़ा है। बीई पथ के इनपुट प्रतिरोध। इस मामले में, हमारे पास वोल्टेज विन द्वारा संचालित एक वोल्टेज विभक्त है।
मुझे लगता है कि जब आप इसे MOSFET से तुलना करते हैं तो BJT करंट को नियंत्रित करना समझ में आता है।
MOSFET में एक गेट होता है, और गेट पर वोल्टेज जितना अधिक होता है (जो अनिवार्य रूप से कोई करंट नहीं खींचता है), ड्रेन-> स्रोत से उच्चतर चालकता। तो, यह एक वोल्टेज नियंत्रित उपकरण है।
वैकल्पिक रूप से,
एक BJT का एक आधार है। कलेक्टर से एमिटर तक प्रवाहकत्त्व जितना अधिक होगा, बेस करंट उतना अधिक होगा।
एक व्यावहारिक उदाहरण के रूप में जो वास्तव में अंतर को उजागर करता है:
यह मेमोरी टोपोलॉजी बीजेटी के साथ लागू करना असंभव है, क्योंकि चालन के लिए एक निरंतर आधार वर्तमान की आवश्यकता होती है। MOSFET में, शुल्क एक अछूता गेट में इंजेक्ट किया जा सकता है। यदि उन्हें इंजेक्शन लगाया जाता है, तो वे वहां रहेंगे, और हर समय MOSFET का आयोजन करते रहेंगे। इस चालन (या इसके अभाव में, यदि कोई शुल्क इंजेक्ट नहीं किया गया था) होश में है, और संग्रहीत बिट-स्टेट को पढ़ने के लिए उपयोग किया जाता है।
परोक्ष दो सवाल:
1. क्यों कर सकते हैं यह विचार किया जाना "वर्तमान नियंत्रित", और
2. क्यों यह है सुविधाजनक एक BJT "वर्तमान नियंत्रित" विचार करने के लिए।
पहला प्रश्न। गणितीय रूप से, उपकरण मापदंडों के स्थान पर दो समीकरण लगाता है , जिसमें दो वोल्टेज और दो धाराएं शामिल होती हैं (एक क्षणिक प्रभाव के लिए खाते में तापमान, कुछ समय से संबंधित सामान जोड़ सकता है, लेकिन यह समीकरणों की संख्या को नहीं बदलेगा)। प्रणाली को विभिन्न रूपों में समान रूप से व्यक्त किया जा सकता है। एक एफईटी के विपरीत, जहां ऑन / ऑफ मोड गेट करंट में भिन्न नहीं होते हैं, बीजेटी में किसी भी नियंत्रण परिवर्तन के परिणामस्वरूप वोल्टेज और वर्तमान विमानों दोनों पर कुछ बदलाव होते हैं । प्रत्येक विमान में दो डिग्री की स्वतंत्रता होती है। तो, हम दो वोल्टेज को स्वतंत्र चर या दो धाराओं के रूप में मान सकते हैं। या कहें, तथा , उन पर निर्भर अन्य मापदंडों के साथ। कोई फर्क नहीं।
दूसरा सवाल। सामान्य ज्ञान के अनुसार, इस तरह के एक पैरामीटर को नियंत्रित करने के लिए उचित है, जिसके छोटे परिवर्तन के परिणामस्वरूप ऑपरेशन के मोड में बड़े (लेकिन अनुमानित) परिवर्तन होते हैं। इसके अलावा, एक ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करना बड़े पैमाने पर या पूरी तरह से आगे-सक्रिय क्षेत्र में होता है, जो इसके लाभ के लिए उपयोगी है। सबसे स्पष्ट उम्मीदवार पैरामीटर हैं तथा , जिनके छोटे परिवर्तन (फॉरवर्ड बायस्ड बी-ई) में कलेक्टर की विशेषता के महान परिवर्तन होते हैं। लेकिन का प्रभाव दृढ़ता से गैर-रेखीय हैं, जबकि (निश्चित के लिए) ) BJT में धाराएं निर्भर करती हैं लगभग रैखिक रूप से। बस इतना ही।
कलेक्टर करंट, डेफिनिशन / फिजिक्स, बेस करंट का एक फंक्शन (और स्पष्ट रूप से लोड करंट डिमांड) है। BJT का शासी सूत्र है। कहाँ पे लाभ है, बीई जंक्शन के माध्यम से वर्तमान है, और CE जंक्शन के माध्यम से अधिकतम (अधिकतम) वर्तमान है।
बेस वोल्टेज (जीएनडी के संबंध में बेस टर्मिनल पर मापा जाने वाला वोल्टेज) वास्तव में एक डायोड फॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप की विशेषता के रूप में कम या ज्यादा स्थिर (कम से कम संतृप्ति में) है।