Намунаҳои саволҳои баҳсӣ дар бораи транзистор
Транзисторҳо ҷузъҳои асосии электронӣ мебошанд, ки қариб дар ҳар як дастгоҳи электронии муосир нақши муҳим мебозанд. Транзисторҳо ҳамчун коммутаторҳо ва тақвиятдиҳандаҳои сигнал амал карда, технологияҳои пешрафтаро ба монанди компютерҳо, телефонҳои мобилӣ ва бисёр дастгоҳҳои дигар имконпазир мегардонанд. Дар ин мақола, мо якчанд мисолҳо ва роҳҳои ҳалли онҳоро баррасӣ хоҳем кард, то ба мо дар фаҳмидани тарзи кори транзисторҳо кӯмак расонем.
1. Муқаддима ба транзисторҳо
Пеш аз он ки ба масъалаҳои мисолӣ гузарем, биёед каме дар бораи худи транзисторҳо сӯҳбат кунем. Транзистор як ҷузъи нимноқил аст, ки аз се қабати маводҳои гуногун иборат аст, ки одатан бо номи NPN ё PNP маълуманд, ки ин вобаста ба легиркунии маводи нимноқил аст. Он се терминал дорад: Пойгоҳ (B), Эмиттер (E) ва Коллектор (C).
Намудҳои транзисторҳо
– Транзистори NPN: Навъи транзистор, ки дар он қабати асосӣ байни ду қабати навъи N ҷойгир аст.
– Транзистори PNP: Навъи транзистор, ки дар он қабати асосӣ байни ду қабати навъи P ҷойгир аст.
Ин ду намуди транзисторҳо ба тарзи монанд кор мекунанд, аммо самти ҷараён ва полярияти майл фарқ мекунанд.
Функсияи транзистор
– Ҳамчун коммутатор: Транзисторҳоро метавон барои фурӯзон ё хомӯш кардани ҷараёни барқ дар занҷир истифода бурд.
– Ҳамчун тақвиятдиҳанда: Транзисторҳо метавонанд сигналҳои хурди вурудро ба баромадҳои калонтар тақвият диҳанд.
2. Саволҳои намунавӣ ва муҳокима
Саволи 1: Конфигуратсияи умумии пойгоҳи транзистори NPN
Савол: Транзистори NPN бо конфигуратсияи умумии пойгоҳ ҷараёни эмиттер (IE) 5 мА ва ҷараёни коллектор (IC) 4.9 мА дорад. Ҷараёни пойгоҳ (IB) ва параметри α (alpha)-и транзисторро муайян кунед.
Муҳокима:
- Рӯшан аст:
– Ҷараёни эмиттер (IE) = 5 мА
– Ҷараёни коллекторӣ (IC) = 4.9 мА
– Савол: Ҷараёни асосӣ (IB) ва параметри α.
1. Ҳисоб кардани ҷараёни асосӣ:
Ҷараёни асосӣ аз муодилаи зерин ба даст оварда мешавад:
\[
I_E = I_B + I_C
\]
Пас,
\[
I_B = I_E – I_C = 5 \text{ mA} – 4.9 \text{ mA} = 0.1 \text{ mA}
\]
2. Ҳисоб кардани параметри α:
Параметри α (алфа) таносуби байни ҷараёни коллектор ва ҷараёни эмиттер аст:
\[
\alpha = \frac{I_C}{I_E} = \frac{4.9 \text{ mA}}{5 \text{ mA}} = 0.98
\]
Пас, ҷараёни асосӣ (IB) 0.1 мА ва арзиши параметри α 0.98 аст.
Саволи 2: Танзимоти маъмулии эмиттер дар транзистори NPN
Савол: Транзистори NPN ҷараёни асосӣ (IB) 20 µA ва афзоиши ҷараёни асосӣ (β) 100 дорад. Ҷараёни коллектор (IC) ва ҷараёни эмиттер (IE)-ро ҳисоб кунед.
Муҳокима:
- Рӯшан аст:
– Ҷараёни асосӣ (IB) = 20 µA
– Афзоиши ҷараёни асосӣ (β) = 100
– Савол: Ҷараёни коллекторӣ (ҶК) ва ҷараёни эмиттерӣ (ҶЭ).
1. Ҳисоб кардани ҷараёни коллектор:
Ҷараёни коллектор аз муодилаи зерин ба даст оварда мешавад:
\[
I_C = \бета \маротиба I_B = 100 \маротиба 20 \text{ µA} = 2000 \text{ µA} = 2 \text{ mA}
\]
2. Ҳисоб кардани ҷараёни эмитент:
Ҷараёни эмиттер аз муодилаи зерин ба даст оварда мешавад:
\[
I_E = I_B + I_C = 20 \text{ µA} + 2000 \text{ µA} = 2020 \text{ µA} = 2.02 \text{ mA}
\]
Пас, ҷараёни коллекторӣ (IC) 2 мА ва ҷараёни эмиттерӣ (IE) 2.02 мА мебошанд.
Мушкилоти 3: Занҷири тақвиятдиҳандаи транзистор
Савол: Дар схемаи тақвиятдиҳандаи транзистори NPN, шиддати эмиттери пойгоҳ (V_BE) 0.7 В, шиддати коллектор-эмиттер (V_CE) 5 В ва шиддати манбаи барқ (V_CC) 12 В аст. Агар муқовимати коллектор (R_C) 1 кОм ва ҷараёни пойгоҳ (IB) 30 µA бошад, ҷараёни коллектор (IC) ва шиддати коллектор (V_C)-ро муайян кунед.
Муҳокима:
- Рӯшан аст:
– Шиддати эмиттери пойгоҳ (V_BE) = 0.7V
– Шиддати коллектор-эмиттер (V_CE) = 5В
– Шиддати манбаъ (V_CC) = 12V
– Муқовимати коллекторӣ (R_C) = 1 кΩ = 1000 Ω
– Ҷараёни асосӣ (IB) = 30 µA
– Савол: Ҷараёни коллекторӣ (IC) ва шиддати коллекторӣ (V_C).
1. Ҳисоб кардани фоидаи ҷараёни асосӣ (β):
Аз конфигуратсияи дар боло овардашуда, мо метавонем тахмин кунем, ки транзистор дар ҳолати фаъол аст. Пас, мо истифода мебарем:
\[
V_{CE} = V_C – V_E = 5V
\]
Азбаски V_E нисбат ба замин хурд аст (одатан 0V), пас:
\[
V_C тақрибан 5V
\]
2. Ҳисоб кардани ҷараёни коллектор:
Ҷараёни коллекторро бо истифода аз қонуни Ом ҳисоб кардан мумкин аст:
\[
I_C = \frac{V_{CC} – V_C}{R_C}
\]
Иваз кардани арзишҳо:
\[
I_C = \frac{12V – 5V}{1000 Ω} = \frac{7V}{1000 Ω} = 7 \text{ mA}
\]
3. Ҳисоб кардани шиддати коллектор:
Истифодаи ҷараёни ҳисобшуда:
\[
V_C = V_{CC} – (I_C \times R_C) = 12V – (7 \text{ mA} \times 1000 Ω) = 12V – 7V = 5V
\]
Пас, ҷараёни коллекторӣ (IC) 7 мА ва шиддати коллекторӣ (V_C) 5 В аст.
Хулоса
Транзисторҳо ҷузъҳои асосии электроника мебошанд, ки ҳамчун коммутаторҳо ва тақвиятдиҳандаҳо кор мекунанд. Бо дарки мисолҳо ба монанди мисолҳои дар боло зикршуда, мо метавонем транзисторҳоро дар намудҳои гуногуни схемаҳо ба осонӣ истифода барем. Фаҳмидани параметрҳо ба монанди ҷараёни асосӣ, ҷараёни коллекторӣ, шиддати коллектор-эмиттер ва афзоиши ҷараёни асосӣ (β) як қадами асосӣ дар тарҳрезӣ ва таҳлили схемаҳои электронӣ мебошад. Умедворем, ки ин мақола дар амиқтар кардани дониши мо дар бораи транзисторҳо муфид буд!
