क्यों वर्तमान में अभी भी कलेक्टर के माध्यम से प्रवाहित होता है ट्रांजिस्टर सर्किट में कोई Vcc नहीं है


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मैं एक ट्यूटोरियल में आया था जहां मुझे लगा कि उपरोक्त BJT NPN सर्किट गलत है क्योंकि निष्कर्ष निकाला गया है।

लेकिन जब मैंने इस सर्किट का अनुकरण किया तो मुझे पता चला कि निष्कर्ष सही थे।

मैं पूरी तरह से हैरान था और लगता है कि मुझे ट्रांजिस्टर के व्यवहार के बारे में कुछ बुनियादी गलतफहमी है।

उपरोक्त सर्किट संचालित नहीं है। कोई Vcc नहीं है। एक इनपुट वोल्टेज विन है जिसे शून्य से 1V तक बढ़ाया जाता है।

विन के संबंध में आउटपुट वोल्टेज वाउट का प्लॉट नीचे दिया गया है:

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और यहाँ नीचे प्लॉट I (Rload) के माध्यम से करंट है और Vin के संबंध में कलेक्टर करंट आइकॉन है।

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सवाल:

मेरी उलझन यह है कि कैसे किसी भी वर्तमान रूपों में आते हैं और कलेक्टर और लोड के माध्यम से बहते हैं जब ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और उत्सर्जक टर्मिनलों के बीच कोई संभावित अंतर नहीं होता है।

कथानक के अनुसार ऐसा लगता है कि केसीएल संतुष्ट है क्योंकि मैं (लोड) + आईसी = ०।

लेकिन मुझे समझ में नहीं आता है कि वर्तमान कैसे बनता है और इस तरह से बहता है।

यदि कोई मुझसे पूछेगा तो मैं कहूंगा: "करंट बेस से उत्सर्जक की ओर बहेगा इसलिए जमीन पर जाएगा। लोड के माध्यम से कोई करंट नहीं होगा और वहां वाउट शून्य होगा।"

मैं इस सर्किट से पूरी तरह से हैरान हूं। जाहिर है कि मेरे विचार में कुछ गलत है। वर्तमान लूप इस तरह से क्यों करता है?


C, B और E के बीच प्रतिरोध है?
ब्रैडमैन 75

अनिवार्य रूप से एक डायोड के साथ कोई संभावित अंतर नहीं है ??
ब्रैडमैन 75

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अभी मैं टीटीएल गेट्स देख रहा हूं, जहां इनपुट ट्रांजिस्टर करंट स्टीयरिंग करता है। बेस करंट को एमिटर से बाहर निकाला जा सकता है या कलेक्टर से "बैकवर्ड" किया जा सकता है। मुझे लगता है कि आपके मामले में भी यही हो रहा है। यदि आप ट्रांजिस्टर को सिर्फ दो डायोड के रूप में सोचते हैं, तो आपको कुछ करंट कलेक्टर के पास जाएगा, जिसे आप देख रहे हैं। यदि आप एमिटर को डिस्कनेक्ट करते हैं, तो आप सभी वर्तमान को इस तरह से देखेंगे।
केन शिरिफिफ़

मेरा मतलब है कि कलेक्टर टर्मिनल पर लागू कोई बाहरी Vcc नहीं है।
user16307

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यदि कलेक्टर R द्वारा आधार पर आधारित है और आधार +/- 1Vp साइन है तो आधार को डायोड के रूप में जंक्शन का उपयोग करते हुए Vcb फॉरवर्ड बायस्ड को नकारात्मक बनाया जा सकता है।
टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

जवाबों:


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यह एक BJT ट्रांजिस्टर की संरचना के साथ करना है। एक एनपीएन पर नजर डालते हैं:

एनपीएन ट्रांजिस्टर छवि स्रोत

आपके पास एन-प्रकार अर्धचालक, पी-प्रकार का आधार और एन-प्रकार का एक एमिटर से बना एक कलेक्टर क्षेत्र है। मैं विस्तार में नहीं जा रहा हूं क्योंकि यह प्रश्न के दायरे से बाहर है, लेकिन यह एक सवाल के साथ पर्याप्त है - कलेक्टर और एमिटर समान नहीं दिखते?

आपने जो भी किया है वह जमीन से एमिटर को कनेक्ट करने के लिए है, और कलेक्टर को एक रोकनेवाला के माध्यम से जमीन पर जोड़ने के लिए। आपने तब आधार पर वोल्टेज लागू किया है।

आम तौर पर आधार पर वोल्टेज के साथ आप क्या उम्मीद करेंगे कि करंट के लिए बेस से उत्सर्जक तक प्रवाह हो - यह मूल रूप से डायोड है जिसमें बेस एनोड है और एमिटर कैथोड है। यदि कैथोड पर वोल्टेज आधार से अधिक है, तो बेस-एमिटर जंक्शन के माध्यम से प्रवाह का यह प्रवाह कलेक्टर से एमिटर तक प्रवाह का कारण होगा।

हालाँकि आपके मामले में, कलेक्टर आधार से अधिक क्षमता पर नहीं है, यह कम क्षमता पर है। यह वह जगह है जहां मेरा सवाल आता है - बेस-एमिटर जंक्शन की तरह, बेस-कलेक्टर जंक्शन भी एक पीएन जंक्शन है, जो एक डायोड भी है। फिर से आधार एनोड है, लेकिन इस बार कलेक्टर कैथोड है। इसका मतलब है कि जब आप कैथोड की तुलना में बेस पर एक उच्च वोल्टेज लागू करते हैं, तो कैथोड के माध्यम से आधार से एक धारा प्रवाहित होगी।

अब आपके पास आधार से कैथोड तक बहने वाला प्रवाह है, प्रतिरोधक से जमीन तक, इस प्रकार रहस्यमय वर्तमान प्रवाह की पहचान की जाती है।

आगे स्पष्ट करने के लिए, यहां आपका सर्किट है यदि हम पीएन जंक्शनों को डायोड (*) मानते हैं:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

आप देख सकते हैं कि बेस-एमिटर डायोड के साथ-साथ बेस-कलेक्टर डायोड के माध्यम से वर्तमान कैसे प्रवाह कर सकता है।


आपके वर्तमान चार्ट को कलेक्टर वर्तमान को नकारात्मक क्यों दिखा रहा है, इस संदर्भ में, यह लगभग निश्चित रूप से उस तरह से नीचे है जिस तरह से आपने अपने सिमुलेशन में तार की जांच की है।

सिमुलेशन जांच स्थापित की जाएगी ताकि कलेक्टर में वर्तमान प्रवाह को "सकारात्मक" माना जाए। इसके अतिरिक्त दूसरी जांच की स्थापना की जाएगी ताकि वर्तमान प्रवाह को ऊपर से नीचे तक रोकने वाले के माध्यम से "सकारात्मक" माना जाए।

हालाँकि इस मामले में करंट कलेक्टर से बाहर निकल रहा है ("नकारात्मक" जांच के दृष्टिकोण से) और अवरोधक में ("जांच" दूसरे जांच बिंदु से)। परिणामस्वरूप संकेत में एक विसंगति है।

मूल रूप से यह श्रृंखला में दो एमीटर होने जैसा है, लेकिन एक पीछे की तरफ निकल जाता है। वे बराबर लेकिन विपरीत रीडिंग दिखाएंगे।


बोनस की जानकारी

अब बेस-कलेक्टर वर्तमान बेस-एमिटर करंट की तुलना में बहुत कम होगा, आंशिक रूप से क्योंकि आपके पास कलेक्टर से जमीन तक श्रृंखला अवरोधक है जो कुछ वोल्टेज को छोड़ देगा और इसलिए वर्तमान को सीमित करेगा (बहुत कुछ एक एलईडी के साथ श्रृंखला में रोकनेवाला लगाने की तरह) , लेकिन आंशिक रूप से क्योंकि एनपीएन संरचना अधिक जटिल है।

एमिटर को कलेक्टर की तुलना में अधिक भारी रूप से डोप किया जाता है जिसका अर्थ है कि बीसी जंक्शन वास्तव में बीसी जंक्शन की तुलना में बहुत कम आगे वोल्टेज ड्रॉप होगा। नतीजतन, यहां तक ​​कि अवरोधक के बिना बीसी वर्तमान बीई वर्तमान की तुलना में काफी कम होगा।

वास्तव में आप BJT ट्रांजिस्टर को रिवर्स (स्वैपिंग सी और बी) में उपयोग कर सकते हैं , लेकिन प्रदर्शन को बड़े पैमाने पर अपमानित किया जाएगा।


(*) डायोड दृश्य पूरी तरह से एक NPN ट्रांजिस्टर का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। यदि आप दो डायोड को एक साथ चिपकाते हैं, तो आप एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ समाप्त नहीं होंगे क्योंकि अन्य चीजों के बीच डायोड के धातु लीड के कारण होता है। हालाँकि यह आपके द्वारा देखे जा रहे प्रभाव का सटीक चित्रण करता है।


मैं अपना खुद का जवाब बनाना चाहता था, लेकिन मुझे लगता है कि आपको यह जोड़ना चाहिए कि डायोड एक प्रतिरोध कैसे बनाते हैं।
ब्रैडमैन

@ टॉम बढ़ई आपका जवाब समझ में आया। लेकिन इस मॉडल के अनुसार कलेक्टर करंट और लोड करंट एक ही दिशा में होगा। हालांकि आईसी और आईलोड विपरीत दिशाओं में बह रहे हैं और केसीएल के अनुसार उनकी राशि शून्य है। हम इसे कैसे समझा सकते हैं?
user16307

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@ user16307 आपने यह नहीं कहा कि आप सिमुलेशन में करंट कैसे माप रहे हैं। आप पा सकते हैं कि जांचकर्ता कलेक्टर में एक + ve वर्तमान प्रवाह मान रहे हैं, और एक + ve वर्तमान रोकनेवाला में ऊपर से नीचे प्रवाह कर रहे हैं। नतीजतन आप एक कृत्रिम नकारात्मक संकेत के साथ समाप्त होते हैं क्योंकि वर्तमान कलेक्टर से बाहर बह रहा है इसमें नहीं।
टॉम कारपेंटर

@TomCarpenter आप सही हैं। जब मैंने अनुकार में उल्टा रोकनेवाला घुमाया तो मुझे दोनों के माध्यम से समान धारा मिली।
user16307

@TomCarpenter। बढ़िया जवाब, अच्छी तरह से समझाया गया।
जैक क्रीज

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यह टॉम के व्यापक उत्तर के पूरक के रूप में अभिप्रेत है, और इसका उत्तर 'चरण वापस' लेने से मिलता है। यह मॉडल के बारे में एक जवाब है।

एक ट्रांजिस्टर एक जटिल वस्तु है। कई उद्देश्यों के लिए, इसे एक मॉडल के साथ प्रतिस्थापित करके सरल किया जा सकता है, जो कुछ को पकड़ता है, लेकिन सभी नहीं, अपने व्यवहार के।

उदाहरण के लिए, जब एक DMM के 'डायोड टेस्ट' फ़ंक्शन के साथ एक ट्रांजिस्टर को मापते हैं, तो 'दो डायोड' मॉडल माप बताते हैं। लेकिन यह आपको यह नहीं बताता कि लाभ कहां से आता है। मॉडल उसके लिए बहुत सरल है।

जब एक ट्रांजिस्टर 'सामान्य रूप से' को बायपास किया जाता है, उदाहरण के लिए एक सामान्य एमिटर एम्पलीफायर का उत्पादन करने के लिए, 'वर्तमान नियंत्रित वर्तमान स्रोत' मॉडल व्यवहार के बहुत अधिक कैप्चर करता है, तो आप पूर्वाग्रह धाराओं और प्रवर्धन कारकों की गणना करते हैं। लेकिन यह बहुत सरल और सार है कि ओपी के प्रश्न में क्या होता है।

जब लोग मॉडल का उपयोग करते हैं, तो यह सामान्य रूप से अपने उद्देश्य के लिए सबसे सरल व्यवहार पर कब्जा करने के लिए होता है, और इससे अधिक नहीं। जैसे, हम आम तौर पर कोने के मामले पा सकते हैं जो किसी भी मॉडल की कमियों को दर्शाते हैं। फिर हमें एक अधिक पूर्ण मॉडल खोजने की जरूरत है, पूर्ण जटिल वस्तु का विश्लेषण करें और यह तय करें कि हमें अतिरिक्त सटीकता की आवश्यकता नहीं है और मॉडल के अंदाजे के साथ काम करने का तरीका ढूंढें (तीनों अलग-अलग परिस्थितियों में किए जाते हैं)।

मुझे हमेशा लोगों के उस मॉडल के द्वारा चकित किया जाता था जिसका उपयोग मेरे बॉस ने किया था कि किसी भी दिए गए इंजीनियरिंग प्रोजेक्ट को कितने लोगों को असाइन करना है, वह लोगों को 'लंच मीट के डिब्बे' से बदल देगा, जो कि अविभाज्यता को पकड़ लेगा, कुछ जीव विज्ञान , और (शायद मेरा पोस्ट-हॉक, शायद उसका उप-पाठ) यह जानने में असमर्थता कि आपको टिन खोलने तक क्या मिलने वाला था और शायद निराश था। आइए देखें, हमारे पास 4 वर्षों में 2 मिलियन का बजट है, इसलिए हम उस पर 5 टन लंच मांस डाल सकते हैं! हालांकि मॉडल कुछ हद तक विवरण को सरल करता है, मुझे याद नहीं है कि वह किसी भी अन्य प्रोजेक्ट मैनेजर की तुलना में संसाधन योजना के साथ कम सफल रहा है।


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टॉम कारपेंटर के उत्कृष्ट उत्तर के लिए बस कुछ बिंदुओं को जोड़ना

उपरोक्त सर्किट संचालित नहीं है।

वी में है एक शक्ति के स्रोत।

... कलेक्टर और लोड के माध्यम से कोई भी करंट फॉर्म और फ्लो कैसे आता है जब ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और एमिटर के बीच कोई संभावित अंतर नहीं होता है?

वी बाहर है ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और उसके emitter के बीच विभवान्तर। आपके भूखंड स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि यह शून्य नहीं है।

इसके अलावा, आपके प्लॉट R लोड के माध्यम से करंट दिखाते हैं । अपने टर्मिनलों के बीच एक संभावित अंतर के बिना एक अवरोधक के माध्यम से कभी भी वर्तमान नहीं हो सकता है। वह ओम का नियम है।

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