Η κατανόηση των περιοχών λειτουργίας ενός τρανζίστορ είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό και την αντιμετώπιση προβλημάτων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Οι διακόπτες λειτουργούν κυρίως σε τρεις περιοχές: αποκοπή, ενεργός και κορεσμός.

Θεωρητική βάση των περιφερειών Transistor

Οι τρεις κύριες περιοχές ορίζονται από τις τάσεις στα τερματικά του τρανζίστορ. Σε ένα διπολικό τρανζίστορ διασταύρωσης (BJT), η τάση βάσης-εμβολιστή και του βασικού συλλέκτη καθορίζουν την κατάσταση λειτουργίας. Όταν η σύνδεση βάσης-εμβολιστή δεν είναι προκατειλημμένος, το τρανζίστορ είναι σε αποκοπή. Όταν και οι δύο συνδέσεις είναι προκατειλημμένες προς τα εμπρός, είναι σε κορεσμό. Εάν μόνο η σύνδεση βάσης-εμβολιασμού είναι προς τα εμπρός προκατειλημμένος και η διασταύρωση συλλέκτη-βάσης είναι αντίστροφη προκατειλημμένη, το τρανζίστορ είναι στην ενεργό περιοχή.

Πρακτικές τεχνικές μέτρησης

Μετρώντας τάσεις και ρεύματα με πολύμετρο βοηθά στον προσδιορισμό της περιοχής λειτουργίας.

  • Τάση βάσης-εμβολιστή (V BE)
  • Τάση συλλέκτη-εμβολιστή (V CE)
  • Βασικό ρεύμα (I B)
  • Ροπή συλλέκτη (I C)

Τυπικές τιμές για ένα πυρίτιο BJT στην ενεργό περιοχή είναι V BE γύρω στα 0.6 ⁇ 0.7V και V CE μεγαλύτερο από V BE. Στον κορεσμό, V CE πέφτει κάτω από V BE, συχνά γύρω στα 0.2V. Σε αποκοπή, τόσο V BE όσο και V CE είναι κοντά στο μηδέν, με αμελητέα ρεύματα.

Καθορισμός της περιοχής λειτουργίας

Για παράδειγμα, αν το V BE είναι περίπου 0,7V και το V CE είναι υψηλό, το τρανζίστορ είναι στην ενεργό περιοχή. Αν το V CE είναι χαμηλό και τα ρεύματα είναι υψηλά, είναι σε κορεσμό. Αν τα ρεύματα είναι ελάχιστα και οι τάσεις είναι κοντά στο μηδέν, η συσκευή είναι σε αποκοπή.