কিভাবে একটি ট্রানজিস্টর কাজ করে এবং এটি কোথায় ব্যবহার করা হয়?

একটি ইনপুট সংকেত সহ একটি সেমিকন্ডাক্টর ইলেকট্রনিক উপাদান তথ্য সংরক্ষণ, প্রক্রিয়াকরণ এবং প্রেরণের জন্য ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং সিস্টেমে ডাল তৈরি করে, প্রসারিত করে এবং পরিবর্তন করে। ট্রানজিস্টর হল একটি রেজিস্ট্যান্স যার ফাংশন ইমিটার এবং বেস বা সোর্স এবং গেটের মধ্যে ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, মডিউলের ধরণের উপর নির্ভর করে।

ট্রানজিস্টরের প্রকারভেদ

ট্রানজিস্টর ব্যাপকভাবে ডিজিটাল এবং এনালগ আইসি তৈরিতে ব্যবহৃত হয় যা স্থির গ্রাহক কারেন্টকে শূন্য করে এবং উন্নত রৈখিকতা অর্জন করে। ট্রানজিস্টরের প্রকারভেদ আলাদা যে কিছু ভোল্টেজের পরিবর্তন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, অন্যগুলি বর্তমান বিচ্যুতি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

ফিল্ডবাস মডিউলগুলি উচ্চতর ডিসি প্রতিরোধে কাজ করে, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে রূপান্তর শক্তি খরচ বাড়ায় না। যদি আমরা বলি ট্রানজিস্টর কি সহজ কথায়, এটি একটি মডিউল যার উচ্চ লাভের প্রান্ত রয়েছে। ক্ষেত্রের প্রকারের এই বৈশিষ্ট্যটি বাইপোলার প্রকারের চেয়ে বেশি। আগেরটির কোনো চার্জ ক্যারিয়ার অপসারণ নেই, যা অপারেশনকে গতি দেয়।

বাইপোলার ধরণের সুবিধার কারণে ফিল্ড সেমিকন্ডাক্টরগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়:

• ধ্রুবক বর্তমান এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে ইনপুটে শক্তিশালী প্রতিরোধ, এটি নিয়ন্ত্রণের জন্য শক্তির ক্ষতি হ্রাস করে;
• অপ্রয়োজনীয় ইলেকট্রন গঠনের অনুপস্থিতি, যা ট্রানজিস্টরের ক্রিয়াকলাপকে গতি দেয়;
• মোবাইল কণা পরিবহন;
• তাপমাত্রা ওঠানামা অধীনে স্থিতিশীলতা;
• ইনজেকশনের অভাবের কারণে কম শব্দ;
• অপারেশন সময় কম শক্তি খরচ.

ট্রানজিস্টরের প্রকারভেদ এবং তাদের বৈশিষ্ট্য উদ্দেশ্য নির্ধারণ করে। বাইপোলার টাইপ ট্রানজিস্টর হিটিং সংগ্রাহক থেকে বিকিরণকারী পথ বরাবর কারেন্ট বৃদ্ধি করে। তাদের একটি নেতিবাচক প্রতিরোধের সহগ রয়েছে এবং চলমান বাহকগুলি ইমিটার থেকে সংগ্রাহকের কাছে প্রবাহিত হয়। পাতলা ভিত্তিটি p-n জংশন দ্বারা পৃথক করা হয় এবং কারেন্ট তখনই ঘটে যখন চলন্ত কণাগুলি জমা হয় এবং বেসে প্রবেশ করে। কিছু চার্জ বাহক সংলগ্ন p-n জংশন দ্বারা ক্যাপচার করা হয় এবং ত্বরিত হয়, তাই ট্রানজিস্টরগুলির পরামিতিগুলি গণনা করা হয়।

ফিল্ড এফেক্ট ট্রানজিস্টরের অন্য ধরনের সুবিধা রয়েছে, যা ডামিদের জন্য উল্লেখ করা উচিত। তারা কোন প্রতিরোধের সমতা ছাড়াই সমান্তরালভাবে সংযুক্ত। এই উদ্দেশ্যে প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয় না, কারণ লোড পরিবর্তনের সাথে সাথে মান স্বয়ংক্রিয়ভাবে বৃদ্ধি পায়। একটি উচ্চ সুইচিং বর্তমান মান পেতে, একটি জটিল মডিউল নিয়োগ করা হয়, যা ইনভার্টার বা অন্যান্য ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়।

বাইপোলার ট্রানজিস্টর সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করা উচিত নয়, কার্যকরী পরামিতিগুলির সংকল্প এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে একটি অপরিবর্তনীয় প্রকৃতির তাপীয় ভাঙ্গন সনাক্ত করা হয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণ p-n চ্যানেলগুলির প্রযুক্তিগত গুণাবলীর সাথে সম্পর্কিত। ইমিটার সার্কিটে কারেন্ট সমান করতে প্রতিরোধক ব্যবহার করে মডিউলগুলি সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে। ট্রানজিস্টরের শ্রেণীবিভাগে কার্যকরী বৈশিষ্ট্য এবং স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে বাইপোলার এবং ফিল্ড ইফেক্টের ধরন আলাদা করা হয়।

বাইপোলার ট্রানজিস্টর

বাইপোলার ডিজাইন তিনটি কন্ডাক্টর সহ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস হিসাবে তৈরি করা হয়। প্রতিটি ইলেক্ট্রোড গর্ত p পরিবাহিতা বা অপরিচ্ছন্নতা n পরিবাহিতা সহ স্তরগুলি অন্তর্ভুক্ত করে।লেয়ার কনফিগারেশনের পছন্দ p-n-p বা n-p-n ধরনের ডিভাইসের রিলিজ নির্ধারণ করে। যখন ডিভাইসটি চালু করা হয়, বিভিন্ন ধরনের চার্জ একই সাথে গর্ত এবং ইলেকট্রন দ্বারা বহন করা হয়, 2 ধরনের কণা জড়িত থাকে।

প্রচারের প্রক্রিয়ার কারণে বাহক নড়াচড়া করে। পদার্থের পরমাণু এবং অণুগুলি প্রতিবেশী উপাদানের আন্তঃআণবিক জালিতে প্রবেশ করে, যার পরে তাদের ঘনত্ব পুরো আয়তন জুড়ে সমান হয়। স্থানান্তরটি উচ্চ কম্প্যাকশন সহ এলাকা থেকে কম বিষয়বস্তু সহ জায়গায় করা হয়।

ইলেকট্রনগুলিও কণার চারপাশে বল ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে প্রচার করে যখন অ্যালোয়িং অ্যাডিটিভগুলি বেস ভরের মধ্যে অসমভাবে একত্রিত হয়। ডিভাইসের ক্রিয়াকে গতি বাড়ানোর জন্য, মধ্যম স্তরের সাথে সংযুক্ত ইলেক্ট্রোডটি পাতলা করা হয়। প্রান্ত পরিবাহীকে ইমিটার এবং সংগ্রাহক বলা হয়। জংশনের বিপরীত ভোল্টেজের বৈশিষ্ট্য গুরুত্বহীন।

ফিল্ড ইফেক্ট ট্রানজিস্টর

একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ থেকে উদ্ভূত একটি বৈদ্যুতিক ট্রান্সভার্স ক্ষেত্রের মাধ্যমে প্রতিরোধকে নিয়ন্ত্রণ করে। যে জায়গা থেকে ইলেক্ট্রন চ্যানেলে চলে আসে তাকে উৎস বলা হয় এবং ড্রেনটি চার্জ এন্ট্রির শেষ বিন্দুর মতো দেখায়। কন্ট্রোল ভোল্টেজ গেট নামক একটি কন্ডাকটরের মাধ্যমে ভ্রমণ করে। ডিভাইসগুলি 2 প্রকারে বিভক্ত:

• একটি নিয়ন্ত্রণ p-n জংশন সহ;
• বিচ্ছিন্ন গেট সহ TIR ট্রানজিস্টর।

প্রথম প্রকারে একটি সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার রয়েছে, যা বিপরীত দিকের (ড্রেন এবং উত্স) ইলেক্ট্রোড সহ নিয়ন্ত্রিত সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে। প্লেটটি গেটের সাথে সংযুক্ত হওয়ার পরে একটি ভিন্ন ধরনের পরিবাহিতা ঘটে। ইনপুট সার্কিটে ঢোকানো একটি ডিসি পক্ষপাত উৎস জংশনে একটি লকিং ভোল্টেজ তৈরি করে।

পরিবর্ধিত নাড়ির উত্সও ইনপুট সার্কিটে রয়েছে। ইনপুট ভোল্টেজ পরিবর্তিত হওয়ার পরে, p-n জংশনে সংশ্লিষ্ট সূচকটি রূপান্তরিত হয়।ক্রিস্টালের চ্যানেল জংশনের স্তর বেধ এবং ক্রস-বিভাগীয় এলাকা যা চার্জযুক্ত ইলেকট্রন প্রবাহের অনুমতি দেয় তা পরিবর্তিত হয়। চ্যানেলের প্রস্থ অবক্ষয় অঞ্চল (গেটের নীচে) এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে স্থানের উপর নির্ভর করে। শুরু এবং শেষ বিন্দুতে কন্ট্রোল কারেন্ট নিয়ন্ত্রিত হয় অবক্ষয় অঞ্চলের প্রস্থ পরিবর্তন করে।

টিআইআর ট্রানজিস্টরটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত যে এর গেটটি চ্যানেল স্তর থেকে বিচ্ছিন্ন। সেমিকন্ডাক্টর ক্রিস্টালে, যাকে সাবস্ট্রেট বলা হয়, বিপরীত চিহ্ন সহ ডোপড সাইট তৈরি করা হয়। তাদের কন্ডাক্টর রয়েছে - ড্রেন এবং উত্স, যার মধ্যে একটি মাইক্রনের কম দূরত্বে একটি অস্তরক রয়েছে। ধাতব ইলেক্ট্রোড - গেট - ইনসুলেটরের উপর স্থাপন করা হয়। ধাতু, অস্তরক স্তর এবং অর্ধপরিবাহী সমন্বিত ফলের কাঠামোর কারণে, ট্রানজিস্টরগুলিকে সংক্ষেপে TIR দেওয়া হয়।

নতুনদের জন্য নকশা এবং অপারেশন নীতি

প্রযুক্তিগুলি কেবল বিদ্যুতের চার্জ দিয়ে নয়, চৌম্বক ক্ষেত্র, আলোর কোয়ান্টা এবং ফোটনের সাথেও কাজ করে। ট্রানজিস্টরের ক্রিয়াকলাপের নীতিটি সেই রাজ্যগুলির মধ্যে রয়েছে যার মধ্যে ডিভাইসটি সুইচ করে। বিপরীত ছোট এবং বড় সংকেত, খোলা এবং বন্ধ অবস্থা - এটি ডিভাইসগুলির দ্বৈত অপারেশন।

সংমিশ্রণে অর্ধপরিবাহী উপাদানের পাশাপাশি, একটি একক স্ফটিক আকারে ব্যবহৃত, কিছু জায়গায় ডোপ করা, ট্রানজিস্টরটির নকশায় রয়েছে:

• ধাতু সীসা;
• অস্তরক অন্তরক;
• কাচ, ধাতু, প্লাস্টিক, ধাতু-সিরামিক দিয়ে তৈরি ট্রানজিস্টর হাউজিং।

বাইপোলার বা পোলার ডিভাইস আবিষ্কারের আগে, ইলেকট্রনিক ভ্যাকুয়াম টিউবগুলি সক্রিয় উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হত। তাদের জন্য বিকশিত সার্কিটগুলি, পরিবর্তনের পরে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। এগুলিকে একটি ট্রানজিস্টর হিসাবে সংযুক্ত করা যেতে পারে এবং প্রয়োগ করা যেতে পারে, যেহেতু টিউবের অনেকগুলি কার্যকরী বৈশিষ্ট্যগুলি ক্ষেত্রের প্রকারের অপারেশন বর্ণনা করার জন্য উপযুক্ত।

ট্রানজিস্টর দিয়ে ল্যাম্প প্রতিস্থাপনের সুবিধা এবং অসুবিধা

ট্রানজিস্টর আবিষ্কার ইলেকট্রনিক্সে উদ্ভাবনী প্রযুক্তির প্রবর্তনের জন্য একটি উদ্দীপক। আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর উপাদানগুলি নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত হয়, পুরানো টিউব সার্কিটের তুলনায় এই ধরনের উন্নয়নের সুবিধা রয়েছে:

• ছোট আকার এবং হালকা ওজন, যা ক্ষুদ্র ইলেকট্রনিক্সের জন্য গুরুত্বপূর্ণ;
• ডিভাইসগুলির উত্পাদনে স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়াগুলি প্রয়োগ করার এবং পর্যায়গুলিকে গোষ্ঠীভুক্ত করার সম্ভাবনা, যা খরচ হ্রাস করে;
• কম ভোল্টেজের প্রয়োজনের কারণে ছোট আকারের বর্তমান উত্স ব্যবহার;
• তাত্ক্ষণিক সক্রিয়করণ, ক্যাথোড গরম করার প্রয়োজন নেই;
• কম শক্তি অপচয়ের কারণে শক্তি দক্ষতা বৃদ্ধি;
• কঠোরতা এবং নির্ভরযোগ্যতা;
• নেটওয়ার্কের অতিরিক্ত উপাদানগুলির সাথে মসৃণ মিথস্ক্রিয়া;
• কম্পন এবং শক প্রতিরোধের.

অসুবিধাগুলি নিম্নলিখিত বিধানগুলিতে প্রকাশিত হয়:

• সিলিকন ট্রানজিস্টর 1 কিলোওয়াটের বেশি ভোল্টেজে কাজ করে না; ল্যাম্পগুলি 1-2 কিলোওয়াটের বেশি মানগুলিতে কার্যকর;
• হাই-পাওয়ার রেডিও ব্রডকাস্টিং নেটওয়ার্ক বা UHF ট্রান্সমিটারে ট্রানজিস্টর ব্যবহার করার সময়, সমান্তরালভাবে সংযুক্ত কম-পাওয়ার এমপ্লিফায়ারগুলির মিল প্রয়োজন;
• ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সিগন্যালে অর্ধপরিবাহী উপাদানগুলির দুর্বলতা;
• মহাজাগতিক রশ্মি এবং বিকিরণের সংবেদনশীল প্রতিক্রিয়া, বিকিরণ-প্রতিরোধী মাইক্রোসার্কিটগুলির বিকাশের প্রয়োজন।

সুইচিং স্কিম

একটি একক সার্কিটে কাজ করার জন্য, একটি ট্রানজিস্টরের জন্য 2টি ইনপুট এবং আউটপুট পিন প্রয়োজন। প্রায় সব ধরনের সেমিকন্ডাক্টরের মাত্র 3টি সংযোগ পয়েন্ট থাকে। দুর্দশা থেকে বেরিয়ে আসার জন্য, প্রান্তগুলির একটিকে সাধারণ হিসাবে মনোনীত করা হয়েছে। তাই 3টি সাধারণ তারের স্কিম অনুসরণ করে:

• একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের জন্য;
• পোলার ডিভাইস;
• একটি খোলা ড্রেন (সংগ্রাহক) সহ।

বাইপোলার ইউনিট ভোল্টেজ এবং কারেন্ট এমপ্লিফিকেশন (OE) উভয়ের জন্য একটি সাধারণ ইমিটারের সাথে সংযুক্ত থাকে। অন্য ক্ষেত্রে, এটি একটি ডিজিটাল চিপের পিনের সাথে মেলে যখন বাহ্যিক সার্কিট এবং অভ্যন্তরীণ সংযোগ পরিকল্পনার মধ্যে একটি বড় ভোল্টেজ থাকে।এইভাবে সাধারণ-সংগ্রাহক সংযোগ কাজ করে, এবং শুধুমাত্র বর্তমান বৃদ্ধি (ঠিক আছে) আছে। একটি ভোল্টেজ বৃদ্ধি প্রয়োজন হলে, উপাদান একটি সাধারণ বেস (CB) সঙ্গে চালু করা হয়. বৈকল্পিকটি যৌগিক ক্যাসকেড সার্কিটে ভাল কাজ করে, তবে একক-ট্রানজিস্টর ডিজাইনে খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

TIR এবং p-n জংশন জাতের ফিল্ড সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে:

• কমন ইমিটার (SI) সহ - একটি বাইপোলার মডিউলের মতো একটি সংযোগ
• সাধারণ আউটপুট (OC) সহ - OC টাইপের মতো সংযোগ
• জয়েন্ট গেট (JG) সহ - OB বর্ণনার অনুরূপ।

ওপেন-ড্রেন প্ল্যানে, ট্রানজিস্টরকে চিপের অংশ হিসাবে একটি সাধারণ ইমিটারের সাথে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। সংগ্রাহক পিনটি মডিউলের অন্যান্য অংশের সাথে সংযুক্ত নয় এবং লোডটি বাইরের সংযোগকারীতে যায়। ভোল্টেজ এবং সংগ্রাহক স্রোত তীব্রতা পছন্দ প্রকল্প ইনস্টলেশনের পরে তৈরি করা হয়। ওপেন ড্রেন ডিভাইসগুলি শক্তিশালী আউটপুট স্টেজ, বাস ড্রাইভার এবং TTL লজিক সার্কিট সহ সার্কিটে কাজ করে।

ট্রানজিস্টর কি জন্য?

বাইপোলার মডিউল বা ফিল্ড ডিভাইস - ডিভাইসের ধরণের উপর নির্ভর করে অ্যাপ্লিকেশনটি আলাদা করা হয়। কেন ট্রানজিস্টর প্রয়োজন? যদি কম অ্যাম্পেরেজ প্রয়োজন হয়, যেমন ডিজিটাল প্ল্যানে, ফিল্ড-ইফেক্টের ধরন ব্যবহার করা হয়। অ্যানালগ সার্কিটগুলি সরবরাহ ভোল্টেজ এবং আউটপুট পরামিতির বিস্তৃত পরিসরে উচ্চ লাভের রৈখিকতা অর্জন করে।

বাইপোলার ট্রানজিস্টরের জন্য অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে রয়েছে পরিবর্ধক, এর সংমিশ্রণ, ডিটেক্টর, মডুলেটর, ট্রানজিস্টর লজিক সার্কিট এবং লজিক-টাইপ ইনভার্টার।

ট্রানজিস্টরের প্রয়োগ তাদের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। তারা 2 মোডে কাজ করে:

• প্রশস্তকরণ নিয়ন্ত্রণে, নিয়ন্ত্রণ সংকেতের ছোট বিচ্যুতি সহ আউটপুট পালস পরিবর্তন করা;
• মূল ক্রমে, লোডের শক্তি নিয়ন্ত্রণ করা যখন ইনপুট কারেন্ট দুর্বল হয়, ট্রানজিস্টর সম্পূর্ণরূপে বন্ধ বা খোলা থাকে।

সেমিকন্ডাক্টর মডিউলের ধরন তার অপারেটিং অবস্থার পরিবর্তন করে না।উত্সটি একটি সুইচ, একটি শব্দ পরিবর্ধক, একটি আলোর ফিক্সচারের মতো একটি লোডের সাথে সংযুক্ত, এটি একটি ইলেকট্রনিক সেন্সর বা একটি উচ্চ-শক্তি সংলগ্ন ট্রানজিস্টর হতে পারে। বর্তমান লোড ডিভাইসের অপারেশন শুরু করে, এবং ট্রানজিস্টরটি ইউনিট এবং উত্সের মধ্যে সার্কিটে সংযুক্ত থাকে। সেমিকন্ডাক্টর মডিউল ইউনিটে যাওয়ার শক্তির পরিমাণ সীমাবদ্ধ করে।

ট্রানজিস্টরের আউটপুটে রেজিস্ট্যান্স কন্ট্রোল কন্ডাক্টরের ভোল্টেজ অনুযায়ী পরিবর্তিত হয়। সার্কিটের শুরুতে এবং শেষে কারেন্ট এবং ভোল্টেজ পরিবর্তিত হয় এবং বৃদ্ধি বা হ্রাস পায় এবং ট্রানজিস্টরের প্রকার এবং এটি কীভাবে সংযুক্ত হয় তার উপর নির্ভর করে। নিয়ন্ত্রিত পাওয়ার সাপ্লাই নিয়ন্ত্রণ করলে কারেন্ট বৃদ্ধি, বিদ্যুতের স্পন্দন বা ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়।

উভয় ধরনের ট্রানজিস্টর নিম্নলিখিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়:

1. ডিজিটাল নিয়মে। ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ রূপান্তরকারী (DACs) এর উপর ভিত্তি করে ডিজিটাল পরিবর্ধক সার্কিটগুলির পরীক্ষামূলক নকশা তৈরি করা হয়েছে।
2. পালস জেনারেটরে। ইউনিটের প্রকারের উপর নির্ভর করে, ট্রানজিস্টর যথাক্রমে আয়তক্ষেত্রাকার বা নির্বিচারে সংকেত পুনরুত্পাদনের জন্য কী বা রৈখিক ক্রমে কাজ করে।
3. ইলেকট্রনিক হার্ডওয়্যার ডিভাইসে। তথ্য এবং প্রোগ্রামগুলিকে চুরি, অবৈধ টেম্পারিং এবং ব্যবহার থেকে রক্ষা করতে। অপারেশন কী মোডে সঞ্চালিত হয়, বর্তমান এনালগ আকারে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং নাড়ি প্রস্থ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। ট্রানজিস্টরগুলি বৈদ্যুতিক মোটর ড্রাইভ, পালস ভোল্টেজ স্টেবিলাইজারগুলিতে রাখা হয়।

মোনোক্রিস্টালাইন সেমিকন্ডাক্টর এবং সার্কিট খোলার এবং বন্ধ করার জন্য মডিউলগুলি শক্তি বাড়ায়, কিন্তু শুধুমাত্র সুইচ হিসাবে কাজ করে। ডিজিটাল ডিভাইসগুলি খরচ-কার্যকর মডিউল হিসাবে ফিল্ড-টাইপ ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে। সমন্বিত পরীক্ষা-নিরীক্ষার ধারণায় উত্পাদন কৌশলগুলির মধ্যে একটি একক সিলিকন চিপে ট্রানজিস্টর তৈরি করা জড়িত।

ক্রিস্টালের ক্ষুদ্রকরণ দ্রুত কম্পিউটার, কম শক্তি এবং কম তাপ উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করে।

সম্পরকিত প্রবন্ধ: