एक एम्पलीफायर सर्किट के रूप में ट्रांजिस्टर

ट्रांजिस्टर विद्युत संकेतों को बदलने या बढ़ाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक उपकरण हैं। वे अत्यधिक टिकाऊ होते हैं, आकार में छोटे होते हैं और कम वोल्टेज की आपूर्ति पर संचालित होते हैं। एक ट्रांजिस्टर एक तीन टर्मिनल डिवाइस है:

• आधार: ट्रांजिस्टर को सक्रिय करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला यह पिन (ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए न्यूनतम 0.7V आवश्यक है)
• कलेक्टर: इस टर्मिनल के माध्यम से वर्तमान प्रवाह
• एमिटर: इस टर्मिनल से करंट ड्रेन, जो आमतौर पर जमीन से जुड़ी होती है

दो प्रकार के ट्रांजिस्टर हैं: एनपीएन ट्रांजिस्टर और पीएनपी ट्रांजिस्टर। इस सर्किट में हम एक एनपीएन ट्रांजिस्टर का उपयोग उन संकेतों को प्रवर्तित करने के लिए कर रहे हैं जो एक आस्टसीलस्कप का उपयोग करके प्रदर्शित किए जाते हैं।

जैसा कि हम जानते हैं कि एक ट्रांजिस्टर को आमतौर पर एक एम्पलीफायर के रूप में स्विच या ट्रांजिस्टर के रूप में ट्रांजिस्टर के रूप में उपयोग किया जाता है। हमने अपने पिछले ट्यूटोरियल में ट्रांजिस्टर को एक स्विच के रूप में समझाया है, अब एक एम्पलीफायर के रूप में एक एम्पलीफायर का उपयोग करने के लिए हमने सर्किट का प्रदर्शन किया है और यह इस ट्यूटोरियल में काम कर रहा है। एक एम्पलीफायर के रूप में एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करने के लिए हमारे पास तीन ट्रांजिस्टर कॉन्फ़िगरेशन हैं जिन्हें नीचे समझाया गया है।

ट्रांजिस्टर विन्यास क्या हैं?

आम तौर पर, तीन प्रकार के कॉन्फ़िगरेशन होते हैं और लाभ के संबंध में उनका विवरण निम्नानुसार है:

• सामान्य आधार (CB) कॉन्फ़िगरेशन: इसका कोई वर्तमान लाभ नहीं है, लेकिन इसमें वोल्टेज लाभ है।
• सामान्य कलेक्टर (CC) कॉन्फ़िगरेशन: इसका वर्तमान लाभ है, लेकिन कोई वोल्टेज लाभ नहीं है।
• कॉमन एमिटर (सीई) कॉन्फ़िगरेशन: इसका वर्तमान लाभ और वोल्टेज लाभ दोनों हैं।

यहां, हम कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन की व्याख्या कर रहे हैं, क्योंकि यह सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला और लोकप्रिय कॉन्फ़िगरेशन है। अन्य दो विन्यासों के बारे में जानने के लिए, ट्रांजिस्टर के प्रकार और उनके कार्य जुड़े हुए लेख का अनुसरण करते हैं।

सामान्य-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन

सीई (कॉमन-एमिटर) कॉन्फ़िगरेशन में, हम कलेक्टर टर्मिनल से आउटपुट प्राप्त करते हैं। इनपुट बेस टर्मिनल को आपूर्ति की जाती है और एमिटर इनपुट और आउटपुट के लिए आम है। यह कॉन्फ़िगरेशन एक इन्वर्टिंग एम्पलीफायर सर्किट है। यहां, इनपुट पैरामीटर V _BE और I _{B हैं} और आउटपुट पैरामीटर V _CE और I _{C हैं} ।

इस कॉन्फ़िगरेशन में, कलेक्टर और बेस करंट का योग एमिटर करंट के बराबर होता है।

I _E = I _C + I _B

वर्तमान लाभ (बीटा) को इस कॉन्फ़िगरेशन में कलेक्टर वर्तमान और आधार वर्तमान के अनुपात से परिभाषित किया गया है।

वर्तमान लाभ (G) = I _C / I _B

यह कॉन्फ़िगरेशन सभी तीनों में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला कॉन्फ़िगरेशन है, क्योंकि इसमें औसत इनपुट और आउटपुट प्रतिबाधा मूल्य है। आउटपुट सिग्नल चरण शिफ्ट 180 output है, इसलिए आउटपुट और इनपुट एक दूसरे के विपरीत हैं।

ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर सर्किट के लिए आवश्यक घटक

• BC547-NPN ट्रांजिस्टर
• रेसिस्टर (10k, 4.7k, 1.5k, 1k)
• संधारित्र (0.1uf, 1uf, 22uf)
• आस्टसीलस्कप
• तारों को जोड़ना
• ब्रेड बोर्ड
• 12 वी आपूर्ति

सरल ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर सर्किट आरेख

एक एम्पलीफायर के रूप में ट्रांजिस्टर का काम करना

उपरोक्त सर्किट आरेख में, हमने क्रमशः 4.7k और 1.5k के रेसिस्टर R1 और R2 का उपयोग करके एक वोल्टेज विभक्त सर्किट बनाया है। इसलिए, ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए उचित पूर्वाग्रह के लिए वोल्टेज विभक्त सर्किट का उत्पादन किया जाता है। ट्रांजिस्टर के बेस टर्मिनल वोल्टेज को ट्रांजिस्टर को चालू करने के लिए 0.7 (न्यूनतम) से 5 वी (अधिकतम) की आवश्यकता होती है। आप प्रतिरोधक मान को बदल सकते हैं लेकिन आधार इनपुट वोल्टेज सीमा से अधिक नहीं होनी चाहिए। जब आपूर्ति सर्किट को दी जाती है, तो वोल्टेज विभक्त सर्किट आउटपुट ट्रांजिस्टर को बायस करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज प्रदान करता है।

यहां, R4 को वर्तमान सीमित अवरोधक के रूप में उपयोग किया जाता है और C2 का उपयोग बाईपास कैपेसिटर के रूप में किया जाता है और R3-C3 आउटपुट सिग्नल के लिए RC फ़िल्टर बना रहा है।

नीचे दिए गए एक ट्रांजिस्टर के तीन ऑपरेटिंग क्षेत्र हैं:

• कट-ऑफ क्षेत्र: जब आधार और उत्सर्जक के बीच वोल्टेज 0.7V से कम होता है, तो ट्रांजिस्टर कट-ऑफ क्षेत्र में होता है।
• संतृप्ति क्षेत्र: जब V _BC और V _BE बढ़ जाते हैं और दोनों पक्षपाती हो जाते हैं, तब ट्रांजिस्टर संतृप्ति क्षेत्र में होता है।
• सक्रिय क्षेत्र: जब बेस वोल्टेज बढ़ता है, लेकिन V _BC (बेस से कलेक्टर) वोल्टेज अभी भी नकारात्मक है, इस मान तक, ट्रांजिस्टर सक्रिय क्षेत्र में रहता है।

एक ट्रांजिस्टर केवल एक एम्पलीफायर के रूप में काम करेगा जब यह सक्रिय क्षेत्र में संचालित होता है। यहां, ट्रांजिस्टर एक एम्पलीफायर के रूप में काम करता है, हमने सामान्य-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया है।

इसलिए, आधार को आपूर्ति की गई पल्स इनपुट को प्रवर्धित किया जाता है और कैपेसिटर C3 पर प्राप्त किया जाता है।

अब, सवाल यह है कि यह कैसे बढ़ जाता है? जब इनपुट पल्स हाई जाता है तो यह ट्रांजिस्टर को चालू करता है और उस समय के लिए एमिटर से करंट प्रवाहित होने लगता है, जिसका मतलब है कि कलेक्टर से एमिटर तक पल्स भी उस समय के लिए हाई हो जाता है और इसके विपरीत। तो, ट्रांजिस्टर सिर्फ इनपुट पल्स (जो कि लो वोल्टेज से ऑफ है) को आउटपुट पल्स (जो हमारे सर्किट में हाई वोल्टेज, 12 वी से दूर है) की नकल कर रहा है।