4. Bölüm:

Çift Jonksiyonlu Transistörler

(BJT)

1

Doç. Dr. Ersan KABALCI

Transistör Yapısı

İki tip transistör vardır:

• pnp

• npn

Transistörün uçları:

• E - Emiter

• B - Beyz

• C - Kollektör

pnp

npn

2

Transistör Yapısı

Bir transistör, yükselteç ya da anahtar olarak kullanılan

devre elemanıdır. İlk önce bu devre elemanının akım kontrollü

çalışma özelliklerini ele alalım.

3

Transistörün Çalıştırılması

VEE ve VCC harici kaynakları aşağıdaki gibi bağlandığında:

• Emiter beyz jonksiyonu ileri yönde

• Beyz-kollektör jonksiyonu ters yönde polarmalandırılır.

4

Transistörün Çalıştırılması

Şekildeki devre, beyz-emiter devresi (sol taraf) ve

kollektör-emiter devresi (sağ taraf) olmak üzere iki ayrı

devre olarak analiz edilir. Emiter bacağı, her iki devre için

de iletim hattını oluşturur.

5

Transistörün Çalıştırılması

Beyz-emiter devresinde iletilen akımın miktarı, kollektör

devresinden geçecek akımın miktarını kontrol eder. Beyz-

emiter akımındaki küçük bir değişim kollektör akımında

büyük bir değişime neden olur.

6

Transistör Karakteristik ve Parametreleri

Daha önce değinildiği gibi, beyz-emiter akımındaki değişim

kollektör-emiter akımını kontrol eder. Bu değişim faktörü

beta() olarak tanımlanmaktadır.

= IC/IB

7

Transistör Karakteristik ve Parametreleri

Bir transistörde arıza analizi için üç önemli akım ve üç

önemli gerilim değeri vardır. Bunlar;

8

IB: dc beyz akımı

IE: dc emiter akımı

IC: dc kollektör akımı

VBE: beyz-emitter jonksiyonu dc

gerilimi

VCB: kollektör-beyz jonksiyonu

dc gerilimi

VCE: kollektör-emiter

jonksiyonu dc gerilimi

Transistör Karakteristik ve ParametreleriUygun bir çalıştırma işlemi için, beyz-emiter jonksiyonu VBB

tarafından ileri yönde öngerilimlenir ve bir diyot gibi iletim

gerçekleşir.

Kollektör-beyz jonksiyonu ise VCC tarafından ters öngerilimlenir ve

diyot gibi akım geçişini engeller.

9

Beyz-emiter jonksiyonundan

geçen akım kollektör ile emiter

arasında akım geçiş yolunu

meydana getirmektedir.

Transistör Karakteristik ve ParametreleriTransistör devresinin analizi, Ohm kanunu, Kirchoff’un

gerilimler kanunu ve transistörün betası kullanılarak

hesaplanan dc gerilim ve akımla gerçekleştirilir.

10

Bu kanunların

kullanılmasında ilk adım

beyz akımını belirlemek

için analiz edilen beyz

devresidir. Kirchoff’un

gerilimler kanunu kullanı

VBE gerilim düşümü

dikkate alınır.

Transistör Karakteristik ve ParametreleriBeyz akımının bulunması için Ohm kanunu kullanılır;

VRB/RB = IB

11

Kollektör akımı ise beyz

akımının beta ile

çarpılması sonucunda elde

edilir.

Ic = IB

Transistör ve Akım

BI

CI

EI

I I IC Cmajority COminority

12

Ortak Beyz Yapısı

13

Ortak-Beyz Yükselteç

Giriş Karakteristikleri

Bu eğri, farklı çıkış

gerilimleri (VCB) için giriş

akımı (IE) ve giriş gerilimi

(VBE) arasındaki ilişkiyi

açıklar.

14

Bu eğri, farklı giriş

akımları (IE) için

çıkış akımı (IC) ve

çıkış gerilimi (VCB)

arasındaki ilişkiyi

açıklar.

Ortak-Beyz Yükselteç

Giriş Karakteristikleri

15

Çalışma Bölgeleri

• Aktif Bölge

• Kesim Bölgesi

• Doyum Bölgesi

16

I IEC

0.7BEV

Kabuller

Emiter ve Kollektör akımları

Beyz-emiter gerilimi

17

İdealde : α= 1

Gerçekte : α; 0.9 ile 0.998 arasındadır.

Alfa (a)

DA modda, Alfa() IC ve IE akımı ile açıklanır:

EI

CI

dcα

AA modda Alfa()

EΔI

CΔI

acα

18

Transistör Uygulamaları

Gerilim Kazancı:

250200mV

50V

iV

LV

vA

V 50)kΩ 5)(ma 10(RL

IL

V

mA 10i

IL

I

EI

CI

10mA20Ω

200mV

iR

iViIEI

Akım ve Gerilimler:

19

Ortak Emiter Yapısı

Emiter, giriş (BE) ve çıkışın(CE) her ikisine bağlanır.

Giriş beyz ucunda, çıkış isekollektör ucundadır.

20

Ortak Emiter Karakteristikleri

Kollektör Karakteristiği Beyz Karakteristiği

21

Ortak Emiter Yükselteç Akımı

İdeal Akımlar

IE = IC + IB IC = IE

Gerçek Akımlar

IC = IE + ICBO

IB = 0 A iken transistör kesimdedir fakat ICEO olarak

tanımlanan azınlık akımları vardır.

μA 0ICBO

CEO B1

II

ICBO = Azınlık kollektör akımı çok

küçük bir değer olduğu için

genellikle göz ardı edilir.

22

Beta ()

DA çalışma modunda:

AA çalışma modunda:

Bir transistörün yükseltme faktörünü ifade eder. ( bazı

durumlarda hfe olarak geçer)

B

Cdc

I

Iβ

C

acB

I

I CEV sabit

23

’nın grafikle bulunması

Beta ()

Not: AC = DC

108

A 25

mA 2.7β 7.5VDC CE

100

μA 10

mA 1

μA) 20 μA (30

mA) 2.2mA (3.2β

7.5V

AC

CE

24

ve arasındaki ilişki

1β

βα

α

αβ

1

Beta ()

Akımlar arasındaki ilişki;

BC βII BE 1)I(βI

25

Ortak Kollektör Yapısı

Giriş beyz ucundan,

çıkış ise emiterden

alınır.

26

Ortak Kollektör Yapısı

Karakteristik eğrisi dikey eksenin IE olmaması dışında ortak-emiter

ile aynıdır.

27

Kesim bölgesinde, VCE maksimum ve IC minimumdur (ICmax= ICEO).

Doyum bölgesinde, IC maksimum ve VCE minimumdur (VCE max = VCEsat =

VCEO).

Transistör, doyum ve kesim arasında aktif bölgede çalışır.

Ortak Bağlantılar için Çalışma Sınırları

28

Güç Tüketimi

Ortak Kollektör:

CCBCmax IVP

CCECmax IVP

ECECmax IVP

Ortak-Beyz:

Ortak-Emiter:

29

Transistör Katalogları

30

Transistör Katalogları

31

Transistor Kontrolü

• Dijital Multimetre (DMM)

Bazı DMM’ler βDC veya hfe ölçer.

• Ohmmetre

32

Transistor Uçlarının Belirlenmesi

33