Tranzistorlarni muhokama qilish bo'yicha savollarga misollar
Tranzistorlar deyarli har bir zamonaviy elektron qurilmada muhim rol o'ynaydigan asosiy elektron komponentlardir. Kalitlar va signal kuchaytirgichlari vazifasini bajaruvchi tranzistorlar kompyuterlar, mobil telefonlar va boshqa ko'plab qurilmalar kabi ilg'or texnologiyalarni qo'llab-quvvatlaydi. Ushbu maqolada biz tranzistorlar qanday ishlashini yaxshiroq tushunishga yordam beradigan bir nechta misollar va ularning yechimlarini ko'rib chiqamiz.
1. Tranzistorlarga kirish
Misol masalalariga kirishdan oldin, keling, tranzistorlarning o'zlari haqida bir oz to'xtalib o'tamiz. Tranzistor - bu yarimo'tkazgich materialining qo'shilishi darajasiga qarab, odatda NPN yoki PNP deb nomlanuvchi turli xil materiallarning uch qatlamidan tashkil topgan yarimo'tkazgich komponent. Uning uchta terminali bor: Baza (B), Emitter (E) va Kollektor (C).
Tranzistorlar turlari
– NPN tranzistori: Asosiy qatlam ikkita N-tipli qatlam orasida joylashgan tranzistor turi.
– PNP tranzistori: Asosiy qatlam ikkita P-tipli qatlam orasida joylashgan tranzistor turi.
Bu ikki turdagi tranzistorlar o'xshash tarzda ishlaydi, ammo oqim yo'nalishi va qutblanish farq qiladi.
Tranzistor funksiyasi
– Kommutator sifatida: Tranzistorlar zanjirdagi elektr tokini yoqish yoki o'chirish uchun ishlatilishi mumkin.
– Kuchaytirgich sifatida: Tranzistorlar kichik kirish signallarini katta chiqishlarga kuchaytirishi mumkin.
2. Namunaviy savollar va muhokama
1-savol: NPN tranzistorida umumiy bazaviy konfiguratsiya
Savol: Umumiy bazaviy konfiguratsiyaga ega NPN tranzistorining emitter toki (IE) 5 mA va kollektor toki (IC) 4.9 mA ga teng. Tranzistorning bazaviy toki (IB) va α (alfa) parametrini aniqlang.
Munozara:
- Bu aniq:
– Emitter oqimi (IE) = 5 mA
– Kollektor oqimi (IC) = 4.9 mA
– Savol: Baza toki (IB) va α parametri.
1. Baza tokini hisoblash:
Asosiy oqim quyidagi tenglamadan olinadi:
\[
I_E = I_B + I_C
\]
Shunday qilib,
\[
I_B = I_E – I_C = 5 \text{ mA} – 4.9 \text{ mA} = 0.1 \text{ mA}
\]
2. α parametrini hisoblash:
Parametr α (alfa) kollektor oqimi va emitter oqimi o'rtasidagi nisbatdir:
\[
\alfa = \frac{I_C}{I_E} = \frac{4.9 \text{ mA}}{5 \text{ mA}} = 0.98
\]
Demak, tayanch toki (IB) 0.1 mA ga teng va α parametrining qiymati 0.98 ga teng.
2-savol: NPN tranzistoridagi umumiy emitter konfiguratsiyasi
Savol: NPN tranzistorining bazaviy toki (IB) 20 µA va bazaviy tokining kuchaytirilishi (β) 100 ga teng. Kollektor toki (IC) va emitter toki (IE) ni hisoblang.
Munozara:
- Bu aniq:
– Baza oqimi (IB) = 20 µA
– Asosiy tok kuchaytirgichi (β) = 100
– Savol: Kollektor toki (KT) va emitter toki (KT).
1. Kollektor oqimini hisoblash:
Kollektor oqimi quyidagi tenglamadan olinadi:
\[
I_C = \beta \marta I_B = 100 \marta 20 \text{µA} = 2000 \text{µA} = 2 \text{ mA}
\]
2. Emitter oqimini hisoblash:
Emitter oqimi quyidagi tenglamadan olinadi:
\[
I_E = I_B + I_C = 20 \text{ µA} + 2000 \text{ µA} = 2020 \text{ µA} = 2.02 \text{ mA}
\]
Demak, kollektor oqimi (IC) 2 mA ga, emitter oqimi (IE) esa 2.02 mA ga teng.
3-muammo: Tranzistor kuchaytirgich sxemasi
Savol: NPN tranzistorli kuchaytirgich sxemasida baza-emitent kuchlanishi (V_BE) 0.7V, kollektor-emitent kuchlanishi (V_CE) 5V va quvvat manbai kuchlanishi (V_CC) 12V ga teng. Agar kollektor rezistori (R_C) 1 kΩ va bazaviy toki (IB) 30 µA bo'lsa, kollektor toki (IC) va kollektor kuchlanishini (V_C) aniqlang.
Munozara:
- Bu aniq:
– Baza-emitent kuchlanishi (V_BE) = 0.7V
– Kollektor-emitent kuchlanishi (V_CE) = 5V
– Manba kuchlanishi (V_CC) = 12V
– Kollektor qarshiligi (R_C) = 1 kΩ = 1000 Ω
– Baza oqimi (IB) = 30 µA
– Savol: Kollektor toki (IC) va kollektor kuchlanishi (V_C).
1. Bazaviy tok kuchini (β) hisoblash:
Yuqoridagi konfiguratsiyadan tranzistor faol holatda deb taxmin qilishimiz mumkin. Shunday qilib, biz quyidagilardan foydalanamiz:
\[
V_{CE} = V_C – V_E = 5V
\]
V_E yerga nisbatan kichik bo'lgani uchun (odatda 0V), unda:
\[
V_C taxminan 5V
\]
2. Kollektor oqimini hisoblash:
Kollektor oqimini Ohm qonuni yordamida hisoblash mumkin:
\[
I_C = \frac{V_{CC} – V_C}{R_C}
\]
Qiymatlarni almashtirish:
\[
I_C = \frac{12V – 5V}{1000 Ω} = \frac{7V}{1000 Ω} = 7 \text{ mA}
\]
3. Kollektor kuchlanishini hisoblash:
Hisoblangan tokdan foydalanish:
\[
V_C = V_{CC} – (I_C \times R_C) = 12V – (7 \text{ mA} \times 1000 Ω) = 12V – 7V = 5V
\]
Demak, kollektor oqimi (IC) 7 mA va kollektor kuchlanishi (V_C) 5V ga teng.
Xulosa
Tranzistorlar elektronikaning asosiy komponentlari bo'lib, kalitlar va kuchaytirgichlar vazifasini bajaradi. Yuqoridagi kabi misollarni tushunish orqali biz tranzistorlarni turli xil sxemalarda osonroq qo'llashimiz mumkin. Baza toki, kollektor toki, kollektor-emitter kuchlanishi va baza tokining kuchayishi (β) kabi parametrlarni tushunish elektron sxemalarni loyihalash va tahlil qilishda asosiy qadamdir. Umid qilamizki, ushbu maqola tranzistorlar haqidagi bilimlarimizni chuqurlashtirishda foydali bo'ldi!
