6-Ma’ruza. Yarim o’tkazgichli tranzistorlar Reja: Tranzistorlarning tuzulishi, ishlah prinsipi va ulanish sxemalari

---

════════════════════════════════════════════ 

6-Ma’ruza. Yarim o’tkazgichli tranzistorlar 

Reja: 

1.Tranzistorlarning tuzulishi, ishlah prinsipi va ulanish sxemalari 

2.Bipolyar tranzistorlar 

 

Tayanch  iboralar:  Kollektor,  baza,  emmittor,  injeksiya,  dreyef,  n-p-n  tipli,p-n-p 

tipli,stok, istok, zatvor, kanal. 

 

1.Tranzistorlarning tuzulishi, ishlah prinsipi va ulanish sxemalari 

Uilyam  Bredford  Shokli  tomonidan  yaratilgan  1945-1950  yillarda  yaratilgan  yassi 

transistor  eng  keng  tarqalgan  transistor  turlari  hisoblanadi.  U  ham  kuchaytirish  ham 

kalit  vazifasini  bajarish  mumkin  ya’ni  elektron  sxemalar  uchun  universal  element 

bo’ladi. 

Ikki  p-n  o`tishli  va  uch    elektrodli    kuchaytirish  xususiyatiga    ega  bo`lgan    yarim  

o`tkazgichli  asbob    tranzistor    deyiladi.  Tranzistor  ikki  o’tishli  asbob  bo’lib,  o’tishlar 

uch  qatlam  chegarasida  xosil  bo’ladi.Chetki  qatlamlarning  o’tkazuvchanlik  turiga 

bog’liq  ravishda  tranzistor  p-n-p  va  n-p-n  kanalli  tranzistorlarga  ajratiladi.  Tranzistor 

ikkala turning shartli belgilanishi, ishchi kuchlanishining qutubi va toklarning yo’nalishi 

6.1–rasmda ko’rsatilgan 

 

 

 

 

 

 

6.1-rasm. p-n-p va n-p-n kanalli tranzistorlarning shartli belgilanishi 

 

To’g’ri yo’nalishda ishlovchi o’tishli emitter deb atasa, mos keluvchi chetki qatlamli 

emitter  deb  atashdi.  Diodlar  kabi  bunday  nomlanish  o’tish  orqali  noasosiy 

tashuvchilarning  injeksiyasini  yoritadi.  O’rta  qatlamni  baza  deb  atashadi.Teskari 

yo’nalishda  siljigan  ikkinchi  o’tishni  kollektor,  mos  keluvchi  chetki  qatlamni  esa 

kollektor  deb  atashadi.  Bu  baza  orqali  o’tgan  injeksiyalangan  tashuvchilarni  yig’ish 

vazifasini  yoritadi.Bunday  yig’ilishning  bo’lishi  uchun  baza  qalinligi  yetarli  darajada 

kichik bo’lishi kerak.  

Aks  holda  injeksiyalangan  tashuvchilar  baza  orqali  ko’chish  jarayonida 

rekombinasiyaga uchrashi mumkin. 

---

 

Ta’kidlash joizki,tranzistorda emitter va kollektor o’rnini o’zgartirgan holda  

Ishlatish  mumkin.Bu  holat  chetki  qatlamlarning  bir  turda  ekanligidan  kelib  chiqadi. 

Biroq 

real 

strukturalarning 

nosimmetrikligi 

va 

emitter 

hamda 

kollektor 

materialiningfarqiga  bog’liq  ravishda  ko’pgina  transistor  turlarida  normal  va  invers 

ulanishlari  bir  hil  bo’lmaydi.  Ba’zida  transistor  ikkala  o’tishlar  to’g’ri  yo’nalishda 

siljishda bo’lagan o’ziga xos bo’lgan rejimda ishlaydi. Bunda noasosiy tashuvchilarning 

ikki tomonlama injeksiyasi va ikki tomonlama yig’lishi mavjud bo’ladi. Agarda ikkala 

o’tishda injeksiya vazifasi yuqoriroq, bo’lsa transistor ikkita diodga aylanadi. 

 

Biroq  ko’pgina  o’tishlardan  birida  yig’ilish  vazifasi  yuqoriroq  bo’ladi  va  u  orqali 

siljish  qutbiga  mos  kelmaydigan  yo’nalishda  oqib  o’tadi.  Bunday  rejimni  to’yinish 

rejimi  deb  atashadi.  Transistor  ikkita  o’zaro  ta’sirlashuvi  p-n  o’tishdan  tashkil  topgan 

tizim bo’lib, bunday o’zaro ta’sirlashuvning sharti baza qalinligining kichik bo’lishidir. 

 

Tranzistorning  asosiy  xususiyatlari  bazadagi  jarayonlar  bilan  aniqlanadi. 

Injeksiyalangan  tashuvchilarning  bazadagi  harakatlanishi  diffuziya  va  dreyeflardan 

iborat  bo’ladi.  Dreyef  amalga  oshirilayotgan  elektr  maydon  injeksiyaning  yuqori 

darajasi shuningdek qatlamning bir jinsli bo’lmaganligining natijasi bo’lishi mumkin. 

 

Tashqi o`zgarmas  kuchlanish manbai U

eb

  to`g`ri ulangan  p-n o`tish P1 emitter deb, 

tashqi  o`zgarmas  kuchlanish  manbai    U  kb    teskari  ulangan  p-n  o`tish  P2  kollektor  

o`tish deb  ataladi. P1 o`tishning  qarshiligi  yo`q hisob, P2 o`tishning qarshiligi esa juda 

kattadir. 

 

 Kuchlanish    manbalarining  bunday  ulanishi  tranzistor  elektr  tebranishlari 

kuchaytirish  shartlaridan  biri  bo`lsa,  ikkinchisi  ikkala  o`tish  orasidagi  masofani  qisqa 

bo`lishi, ya`ni baza sohasining  hajmi kichik bo`lishidir. 

 

Tranzistorlarning  bu  ikkila    tipida  yuz  beradigan  fizik  hodisalar  bir  xildir, shuning 

uchun quyida faqat n-p-n tipli tranzistorning  ishlashi bilan tanishamiz (6.2-rasm). 

 

Emitter  P1  o`tish  to`g`ri    kuchlanish  U

eb

    ostida  bo`lgani  uchun,  chap  n-  sohadan 

elektronlarning ko`p qismi o`rtadagi tor p - sohaga  o`tadi. Bu elektronlar  emitter toki I

e

 

ni  hosil qiladi. Bazaga  o`tgan elektronlarning  ozgina  qismi bazadagi teshiklar  bilan 

to`qnashib,  o`z  zaryadini  yo`qotadi.  Bu  teshiklar  o`rniga  tashqi    manbadan  kirgan 

teshiklar baza toki I

b

 ni hosil qiladi. Bazaga o`tgan elektronlarning ko`p qismi  kollektor 

o`tish P2 tomon harakatini  davom ettiradi va ular P2 ga yaqinlashishi bilan  U

kb

 ning 

musbat  kuchlanishi  hosil  qilgan  elektr  maydoni  ta`sirida    o`ngdagi    n  -  sohaga  o`tib, 

kolletor toki I

k

 ni hosil qiladi.  

 

---

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Demak,  I

e

=  I

b

  +  I

k

  bo`lgani  uchun,  doimo    I

k

  <  I

e

  ,  bu  nisbat  tranzistorning  tok  

bo`yicha uzatish  koeffisientini izohlaydi: 

  

,

Ie

Ik





 

(α = 0,9 ‚ 0, 95)    (6.1) 

~ 

U

kir 

U

eb 

U

kb 

R

yu 

VT

 

I

e 

I

b 

+

 

–

 

I

k 

+

 

–

 

I

k 

+

 

–

 

+

 

–

 

~ 

I

e 

+

 

–

 

+

 

–

 

~ 

I

k 

I

e 

I

b 

I

b 

VT

 

VT

 

U

kir 

U

eb 

U

ek 

U

bk 

U

ek 

a)

 

b)

 

v)

 

6.4 – rasm.  Tranzistorning umumiy baza (a), umumiy emitter (b) va umumiy 

kollektor (v) bo’yicha ulanish sxemalari 

U

kir 

R

yu 

R

yu 

p 

p 

p 

n 

n 

n 

P1 

P1 

P2 

P2 

K 

K 

E 

U

kb 

I

k 

I

e 

E

 

B 

I

b 

U

eb 

+

 

–

 

–

 

+

 

VT

 

K 

E

 

(p) 

(p) 

(n) 

B 

a) 

K 

E

 

(n) 

(n) 

(p) 

B 

b) 

VT

 

+

 

–

 

B 

–

 

I

k 

I

e 

U

eb 

U

kb 

+ 

6.2-rasm. p-n-p  tipli (a) va n-p-n tipli (b) bipolyar tranzistorlarning  tuzilishi  va 

shartli  belgisi 

 

- 

- 

- 

- 

+ 

n 

n 

p 

P1 

P2 

K 

E 

B 

I

e 

I

k 

I

b 

U

kb 

U

eb 

+ 

+ 

– 

– 

Kirish 

zanjiri 

Chiqish

zanjiri 

6.3 – rasm . Tranzistorning  tuzililishi va ulanish sxemasi 

---

Baza  va  kollektor  toklari    tranzistorning  tok  bo`yicha  kuchaytirish    koeffisienti  

orqali bog`langan: 

  

,

Ib

Ik





  

(β = 20- 200)      (6.2)     

 

 

Emitter    o`tish  kuchlanish  U

eb

  odatda  uncha  katta  bo`lmaydi  (vol`tning  o`ndan  bir 

ulushlari chamasida), kollektor kuchlanishi U

bk

 esa ancha katta  bo`ladi (bir necha o`n 

vol`t). 

 

Ozgina  U

eb

  kuchlanishning  zanjirida    hosil  qilgan  tok  kuchi    I

b

  o`zgarishi    ancha 

katta  U

bk

  kuchlanish  ta`siri    ostida  kollektor    zanjiridagi    I

k

  tokni  qariyb  shunday 

miqdorda  o`zgartiradi. Shu tufayli tranzistor yordamida tok (quvvat) kuchaytiriladi. 

Tranzistorlarning  uch xil ulanish sxemalari bor (6.4 –rasm): 

- Umumiy bazaga ega bo`lgan sxema - UB (6.4.a-rasm); 

- Umumiy emitterga ega bo`lgan sxema - UE (6.4.b-rasm); 

- Umumiy kollektorga ega bo`lgan sxema - UK (6.4.v-rasm); 

 

Tranzistor    umumiy  emitterga  ega  bo`lgan  UE  sxemasi  bilan  ulanganda    quvvat 

bo`yicha eng katta kuchaytirish  koeffisienti olinadi. Shunga ko`ra, amalda UE sxemasi 

ko`proq  qo`llaniladi.  Bundan  tashqari,  UE  sxemasida  tranzistorning  kirish  va  chiqish  

qarshiliklari    miqdori  ko`p    farq  qilmaydi,  shuning  uchun  bir  necha  bosqichli  

kuchaytirgichlar hosil qilish mumkin. UB sxemasida  kirish qarshiligi kichik (taxminan 

10  Om),  chiqish  qarshiligi

 

esa  (bir  necha  kOm)  katta.  UK  sxemasida  kirish  qarshiligi 

katta, chiqishniki esa kichkina. 

Amalda tranzistorlarning asosan ikkita: kirish va chiqish xarakteristikalaridan keng  

foydalaniladi (4.3-rasm). 

Tranzistorning UE ulanishida  ular quyidagi (4.2 - rasm) ko`rinishga ega: 

  Kirish xarakteristikasi - I

b

 = ƒ(U

eb

) , U

ek

 = const (4.2. a-rasm); 

    Chiqish xarakteristikasi - I

k

 = ƒ(U

ke

) , I

b

 = const (4.2. b-rasm). 

    Tranzistorlar kuchaytirish sifati  uning ko`p parametrlariga bog`liqdir.  

Ulardan eng muhimlari: 

 -

yo`l qo`yish mumkin bo`lgan kollektorning sochish (tarqatish)quvvati-P

k max

 ,  

- yo`l qo`yish mumkin bo`lgan kollektor - emitter kuchlanishi – U

ke max

, 

- yo`l  qo`yish mumkin bo`lgan kollektor toki – I

k max 

,

 

 

- kollektorning  teskari toki - I

ko

,  

-  tok  uzatush    statik  koeffisienti  –  β  tranzistorning  kuchaytirish  xususiyatini  

xarakterlaydi, 

-  tok  uzatish  koeffisientining  chastotalari  chegarasi  ƒ

cheg

(kGs  yoki  mGs    hisobuda) 

tranzistordan  qanday    chastotali  tebranishlarni  kuchaytirish  uchun  foydalanish 

mumkinligini  ko`rsatadi. 

---

P

k.max

,

 

U

ke.max

,I

  k.maks

  Kabi  parametrlardan  birortasi  yo`l  qo`yilgan  qiymatdan  ortib 

ketsa, tranzistor ishdan chiqishi mumkin. 

 

 

4.5–rasm. Tranzistorning UE sxemasi uchun (a) kirish va (b) chiqish 

xarakteristikalari