سوئچ کے بطور ٹرانجسٹر کا حساب لگانا

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





اگرچہ ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) یمپلیفائر سرکٹس بنانے کے لئے مقبول طور پر استعمال ہوتے ہیں ، لیکن یہ ایپلی کیشن سوئچنگ کے لئے بھی موثر طریقے سے استعمال ہوسکتے ہیں۔

ایک ٹرانجسٹر سوئچ یہ ایک سرکٹ ہے جس میں ٹرانجسٹر کا جمع کرنے والا نسبتا current بڑے موجودہ کے ساتھ اس / بیس امیٹر پر کم موجودہ آن / آف سگنل سوئچ کرنے کے جواب میں نسبتا larger بڑے موجودہ کے ساتھ آن / آف بند ہوجاتا ہے۔



ایک مثال کے طور پر ، مندرجہ ذیل BJT ترتیب سوئچ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے کمپیوٹر لاجک سرکٹ کے لئے ایک ان پٹ سگنل کو تبدیل کرنے کے ل for۔

یہاں آپ کو معلوم ہوسکتا ہے کہ آؤٹ پٹ وولٹیج Vc ٹرانجسٹر کی بنیاد / emitter کے اس پار لگائے جانے والے ممکنہ کے برعکس ہے۔



نیز ، بیس کسی بھی طے شدہ DC وسیلہ سے متصل نہیں ہے ، امپلیفائر پر مبنی سرکٹس کے برعکس۔ کلکٹر کے پاس ایک ڈی سی ماخذ ہے جو نظام کی فراہمی کی سطح کے مساوی ہے ، مثال کے طور پر اس کمپیوٹر کی درخواست کے معاملے میں 5 V اور 0 V۔

ہم اس کے بارے میں بات کریں گے کہ یہ وولٹیج الٹ کس طرح تیار کی جاسکتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ آپریٹنگ پوائنٹ صحیح طور پر بوجھ لائن کے ساتھ سنترپتی کی طرف بڑھ جائے گا جیسا کہ درج ذیل اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے:

موجودہ منظر نامے کے ل the ، ہم نے مندرجہ بالا اعداد و شمار میں یہ فرض کرلیا ہے کہ آئی سی = آئی سی ای او = 0 ایم اے ، جب آئی بی = 0 یو اے (تعمیراتی حکمت عملی کو بڑھانے کے سلسلے میں ایک عمدہ اندازہ)۔ اضافی طور پر یہ فرض کریں کہ VCE = VCE (sat) = 0 V ، بجائے عام 0.1 سے 0.3 V سطح کی۔

اب ، vi = 5 V پر بی جے ٹی آن کریں گے ، اور ڈیزائن پر غور کرنے سے یہ یقینی بنانا چاہئے کہ کنفیگریشن انتہائی سنترپت ہے ، IB کی ایک حد سے جو سنترپتی سطح کے قریب نظر آنے والے آئی بی وکر سے وابستہ قدر سے زیادہ ہوسکتی ہے۔

جیسا کہ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں بجلی کی جا سکتی ہے ، اس شرائط میں IB کو 50 UA سے زیادہ ہونے کا مطالبہ کیا گیا ہے۔

سنترپتی سطحوں کا حساب لگانا

فارمولا کا استعمال کرتے ہوئے دکھایا گیا سرکٹ کے لئے جمعکار کی سنترپتی سطح کا حساب لگایا جاسکتا ہے:

آئی سی (سیٹ) = وی سی سی / آر سی

سنترپتی سطح سے ذرا پہلے فعال خطے میں بیس موجودہ کی شدت کا اندازہ اس فارمولے کے ذریعہ لگایا جاسکتا ہے:

IB (زیادہ سے زیادہ) ≅ IC (sat) / cdc ---------- مساوات 1

اس کا مطلب یہ ہے کہ ، سنترپتی کی سطح کو نافذ کرنے کے لئے ، درج ذیل شرط کو پورا کرنا ضروری ہے:

IB> IC (sat) / IC (sat) / cdc -------- مساوات 2

مذکورہ گراف میں ، جب vi = 5 V ہوتا ہے تو ، نتیجے میں آئی بی کی سطح کا اندازہ مندرجہ ذیل طریقہ سے کیا جاسکتا ہے:

اگر ہم ان نتائج کے ساتھ مساوات 2 کی جانچ کرتے ہیں تو ہمیں ملتا ہے:

ایسا لگتا ہے کہ یہ مطلوبہ حالت کو مکمل طور پر مطمئن کرتا ہے۔ اس میں کوئی شک نہیں ، آئی بی کی کوئی بھی قیمت جو 60 یو اے سے زیادہ ہے عمودی محور کے انتہائی قریب واقع لوڈ لائن کے اوپر کیو پوائنٹ میں داخل ہونے کی اجازت ہوگی۔

اب ، پہلے آریگرام میں دکھائے گئے بی جے ٹی نیٹ ورک کی طرف اشارہ کرتے ہوئے ، جبکہ vi = 0 V، IB = 0 UA ، اور آئی سی = ICEO = 0 ایم اے کی حیثیت سے ، RC کے پار ہونے والا وولٹج ڈراپ فارمولے کے مطابق ہوگا:

VRC = ICRC = 0 V.

یہ ہمیں اوپر والے آریھ کے لئے VC = +5 V فراہم کرتا ہے۔

کمپیوٹر لوک سوئچنگ ایپلی کیشنز کے علاوہ ، اس بی جے ٹی کنفیگریشن کو بھی بوجھ لائن کے اسی انتہائی پوائنٹس کا استعمال کرتے ہوئے سوئچ کی طرح لاگو کیا جاسکتا ہے۔

جب سنترپتی ہوجاتی ہے تو ، موجودہ آئی سی کافی اونچی ہوجاتا ہے ، جو وولٹیج VCE کو اسی حد تک گراتا ہے۔

یہ دو ٹرمینلز کے پار مزاحمت کی سطح کو جنم دیتا ہے جیسا کہ مندرجہ ذیل اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے اور مندرجہ ذیل فارمولے کا استعمال کرکے حساب کیا گیا ہے:

R (sat) = VCE (sat) / IC (sat) جیسا کہ درج ذیل اعداد و شمار میں اشارہ کیا گیا ہے۔

اگر ہم مندرجہ بالا فارمولہ میں VCE (بیٹھے) جیسے 0.15 V کی عمومی اوسط قیمت فرض کرلیں تو ، ہمیں مل جاتا ہے:

بی جے ٹی کے کلکٹر ٹرمینلز میں کلو اوہمس میں سیریز کے خلاف مزاحمت کے مقابلے میں جب کلیکٹر امیٹر ٹرمینلز کے پار یہ مزاحمت کی قیمت کافی کم نظر آتی ہے۔

اب ، جب ان پٹ Vi = 0 V ، بی جے ٹی سوئچنگ کاٹ دیا جائے گا جس کی وجہ سے کلیکٹر ایمیٹر بھر میں مزاحمت ہوگی:

آر (کٹ آف) = وی سی سی / آئ سی ای او = 5 وی / 0 ایم اے = ∞ Ω

اس سے کلیکٹر ایمیٹر ٹرمینلز کے اوپن سرکٹ قسم کی صورتحال کو جنم ملتا ہے۔ اگر ہم آئی سی ای او کے لئے ایک عام قدر 10 یو اے پر غور کرتے ہیں تو ، کٹ آف مزاحمت کی قیمت ذیل میں دی جائے گی:

Rcutoff = Vcc / ICEO = 5 V / 10 uA = 500 k Ω

یہ قدر نمایاں طور پر بڑی لگتی ہے اور بی جے ٹی کی زیادہ تر تشکیل کے لئے سوئچ کے بطور اوپن سرکٹ کے برابر ہے۔

عملی مثال کو حل کرنا

ذیل میں انورٹر کی طرح تشکیل شدہ ٹرانجسٹر سوئچ کیلئے RB اور RC کی قدروں کا حساب لگائیں ، یہ بتاتے ہوئے کہ ICmax = 10mA

کلیکٹر سنترپتی کے اظہار کا فارمولا یہ ہے:

آئی سی ایس اے ٹی = وی سی سی / آر سی

m 10 ایم اے = 10 وی / آر سی

c Rc = 10 V / 10 mA = 1 kΩ

اس کے علاوہ ، سنترپتی نقطہ پر

IB ≅ IC (sat) / cdc = 10 mA / 250 = 40 .A

گارنٹیڈ سنترپتی کے ل let's آئی بی = 60 μA کا انتخاب کریں ، اور فارمولا استعمال کرکے

IB = vi - 0.7 V / RB ، ہمیں ملتا ہے

RB = 10 V - 0.7 V / 60 =A = 155 kΩ،

مندرجہ بالا نتائج کو 150 کلو گرام تک پہنچانا ، اور مذکورہ فارمولے کی دوبارہ تشخیص کرنا ہمیں ملتا ہے۔

IB = vi - 0.7 V / RB

= 10 V - 0.7 V / 150 kΩ = 62 μA،

چونکہ IB = 62 .A > ICsat / cdc = 40 .A

اس کی تصدیق ہوتی ہے کہ ہمیں RB = 150 kΩ استعمال کرنا ہے

سوئچنگ ٹرانجسٹروں کا حساب لگانا

آپ کو ایک خاص وولٹیج کی سطح سے دوسرے میں سوئچنگ کی تیز رفتار شرح کی وجہ سے خصوصی ٹرانجسٹرز ملیں گے جنہیں سوئچنگ ٹرانجسٹر کہا جاتا ہے۔

مندرجہ ذیل اعداد و شمار میں ts ، td ، tr ، اور tf کی علامت وقت کے معاوضوں کا موازنہ اس آلہ کے جمع کرنے والے موجودہ کے ساتھ کیا جاتا ہے۔

کلکٹر کی رفتار کے جواب پر وقت کی تاثیر کلیکٹر موجودہ جواب کے ذریعہ بیان کی گئی ہے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:

ٹرانجسٹر کو 'آف' سے 'آن' حالت میں تبدیل کرنے کے لئے درکار کل وقت کی علامت t (on) کی حیثیت سے ہے اور اس فارمولے کے ذریعہ قائم کیا جاسکتا ہے:

t (on) = tr + td

یہاں ٹی ڈی اس وقت ہونے والی تاخیر کی نشاندہی کرتا ہے جب ان پٹ سوئچنگ سگنل حالت بدل رہا ہے اور ٹرانجسٹر آؤٹ پٹ تبدیلی کا جواب دے رہا ہے۔ وقت کی حد 10 switch سے 90٪ تک آخری سوئچنگ تاخیر کی نشاندہی کرتی ہے۔

کسی بی جے ٹی کے ذریعہ ایک موڑ کی گئی ریاست سے بدل کر بند ریاست کی طرف جانے کا کل وقت ٹی (آف) کے طور پر ظاہر ہوتا ہے ، اور فارمولے کے ذریعہ اس کا اظہار کیا جاتا ہے:

t (آف) = ts + tf

ts اسٹوریج کا وقت طے کرتا ہے ، جبکہ tf زوال کے وقت کی اصل قیمت کے 90 to سے 10٪ تک شناخت کرتا ہے۔

مذکورہ گراف پر دوبارہ عمل کریں ، عام مقصد کے لئے بی جے ٹی ، اگر جمعاکار موجودہ آئی سی = 10 ایم اے ، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ:

ٹی ایس = 120 این ایس ، ٹی ڈی = 25 این ایس ، ٹر = 13 این ایس ، ٹی ایف = 12 این ایس

جس کا مطلب ہے t (آن) = tr + td = 13 این ایس + 25 این ایس = 38 این ایس

t (آف) = ts + tf = 120 این ایس + 12 این ایس = 132 این ایس




پچھلا: گھر میں پی سی بی بنانے کا طریقہ اگلا: زینر ڈایڈڈ سرکٹس ، خصوصیات ، حساب