கேள்வி: இருமுனை சந்தி திரிதடையம் - அறிமுகம் பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: படிமம்:NPN BJT Basic Operation (Active).svg ஒரு NPN டிரான்சிஸ்டரை ஒரே நேர் மின்முனையைப் பகிர்ந்துள்ள இரண்டு டயோடுகளாகக் கருதலாம். வழக்கமான செயல்பாட்டில், உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தி முன்னோக்கு மின்சார்பு உடையதாகும் மற்றும் அடிவாய்–சேகரிப்பான் சந்தி எதிர் மின்சார்பு உடையதாகும். எடுத்துக்காட்டாக NPN டிரான்சிஸ்டர் ஆனது அடிவாய்–உமிழ்ப்பான் சந்திக்கு நேர் மின்னழுத்தம் வழங்கப்படும்போது வெப்பவியல் ரீதியாக உருவாக்கப்பட்ட கேரியர்களுக்கும் குறைப்புப் பகுதியின் விலக்கு மின் புலத்துக்கும் இடையேயான சமநிலை சீரற்றுப்போகிறது. இதனால் வெப்பவியல் ரீதியாக கிளர்ச்சியூட்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் அடிவாய் பகுதிக்கு விரவுகின்றன. இந்த எலக்ட்ரான்கள் அடிவாய் மூலமாக உமிழ்ப்பானின் அருகே உள்ள உயர் செறிவுள்ள பகுதியிலிருந்து சேகரிப்பானுக்கு அருகே உள்ள குறைந்த செறிவுள்ள பகுதியை நோக்கி செல்கின்றன (அல்லது "விரவுகின்றன"). அடிவாயானது p-வகை மாசு கலக்கப்பட்டது எனவே அது அடிவாயில் துளைகளை ''பெரும்பான்மை கேரியராக்கும்'' என்பதால் அடிவாயிலுள்ள எலக்ட்ரான்கள் ''சிறுபான்மை கேரியர்கள்'' என அழைக்கப்படுகின்றன. சேகரிப்பான்–அடிவாய் சந்தியை அடையும் முன் மீண்டும் சேரும் கேரியர்களின் சதவீதத்தைக் குறைப்பதற்கு டிரான்சிஸ்டரின் அடிவாய்ப் பகுதி மிகவும் மெல்லியதாக இருக்க வேண்டும். அப்போதுதான் கேரியர்கள் குறைக்கடத்தியின் சிறுபான்மைக் கேரியரின் ஆயுட்காலத்தினை விட மிகக் குறைந்த நேரத்தில் விரவ முடியும். குறிப்பாக அடிவாயின் தடிமன் எலக்ட்ரான்களின் விரவல் நீளத்தை விட குறைவாக இருக்க வேண்டும். சேகரிப்பான்–அடிவாய் சந்தி எதிர் மின் சார்புடையதாகும். அதனால் சேகரிப்பானிலிருந்து அடிவாய்க்கு சிறிதளவு எலக்ட்ரான் செலுத்தல் நிகழ்கிறது. ஆனால் அடிவாயிலிருந்து சேகரிப்பானை நோக்கி விரவும் எலக்ட்ரான்கள், சேகரிப்பான்–அடிவாய் சந்தியின் குறைப்புப் பகுதியினால் சேகரிப்பானுக்குள் துடைத்து அனுப்பப்படுகிறது. மெல்லிய ''பகிரப்பட்ட'' அடிவாய் மற்றும் சமச்சீரற்ற சேகரிப்பான்–உமிழ்ப்பான் மாசுக்கலப்பே ஓர் இருமுனை டிரான்சிஸ்டரை தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ள இரண்டு ''தனித்தனியான'' மற்றும் எதிரெதிர் சார்புடைய டயோடுகளிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது.
கேள்வி: இருமுனை சந்தி திரிதடையம் - மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் மின்சுமை கட்டுப்பாடு பற்றி விளக்கவும்.
பதில்: சேகரிப்பான்–உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டம் அடிவாய்–உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தால் (மின்னோட்டக் கட்டுப்பாடு) அல்லது அடிவாய்–உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தால் (மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு) கட்டுப்படுத்தப்படுவதாகக் கருதலாம். இந்தக் கண்ணோட்டங்கள் அடிவாய்–உமிழ்ப்பான் சந்தியின் மின்னோட்டம்–மின்னழுத்தம் தொடர்பினால் தொடர்புப்படுத்தப்படுகின்றன. அது ஒரு p-n சந்தியின் (டயோடு) வழக்கமான அடுக்குத்தொடர் பண்புள்ள மின்னோட்டம்–மின்னழுத்த வளைவாகும். அடிவாய் பகுதியிலுள்ள சிறுபான்மை-கேரியர் மின்சுமையின் அளவே சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்திற்கான இயற்பியல் ரீதியான விளக்கமாகும்.[8] "வெளி மின்சுமை நடுநிலைத் தன்மைத் தத்துவமானது டிரான்சிஸ்டரின் பகுப்பாய்வில் பயன்படுத்தப்பட்டால் சேகரிப்பான் மின்னோட்டமானது அடிவாய் பகுதியிலுள்ள நேர் மின்சுமையால் (துளை செறிவு) கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.... ஒரு டிரான்சிஸ்டர் அதிக அதிர்வெண்களில் பயன்படுத்தப்படும் போது கேரியர்கள் அடிவாய் பகுதியினூடே விரவுவதற்கு எடுத்துக்கொள்ளும் நேரமே அடிப்படைக் குறைபாடாகும்..." (4ஆம் மற்றும் 5ஆம் பதிப்புகளிலும் ஒன்றே) கம்மெல்–பூன் மாதிரி போன்ற டிரான்சிஸ்டர் செயல்பாட்டின் விவரமான மாதிரிகள் இந்த மின்சுமையின் பகிர்ந்தளிப்புக்கு விளக்கமாக இருக்கின்றன. அவை பிரத்யேகமாக டிரான்சிஸ்டர் நடத்தையை மேலும் துல்லியமாக விளக்குகின்றன. மின்சுமை-கட்டுப்பாட்டு கண்ணோட்டம் எளிதாக ஃபோட்டோ டிரான்சிஸ்டர்களைக் கையாளுகின்றன. அதில் ஃபோட்டான்களை உறிஞ்சுவதால் அடிவாய் பகுதியிலுள்ள சிறுபான்மை கேரியர்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன. மேலும் அது அணைத்தல் அல்லது மீட்பு நேரம் ஆகியவற்றையும் கையாளுகின்றது இது அடிவாய் பகுதி மீண்டும் சேர்தலின் மின்சுமையைப் பொறுத்ததாகும். இருப்பினும் அடிவாய் மின்சுமை மின் முனைகளில் தெரியக்கூடிய சமிக்ஞையாக இல்லாமலிருப்பதால் பொதுவாக மின்சுற்று வடிவமைப்புகளிலும் பகுப்பாய்விலும் மின்னோட்டம்- மற்றும் மின்னழுத்தம்-கட்டுப்பாட்டு கண்ணோட்டங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அனலாக் மின்சுற்று வடிவமைப்பில், மின்னோட்டம்-கட்டுப்பாடு கண்ணோட்டம் சில நேரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அது தோராயமாக நேரியல் தன்மை கொண்டதாக இருப்பது இதற்கு காரணமாகும். அதாவது சேகரிப்பான் மின்னோட்டமானது தோராயமாக அடிவாய் மின்னோட்டத்தின் \beta_F மடங்காக உள்ளது. உமிழ்ப்பான்–அடிவாய் மின்னழுத்தம் தோராயமாக மாறிலி மற்றும் சேகரிப்பான் மின்னோட்டமானது அடிவாய் மின்னோட்டத்தின் பீட்டா மடங்காக உள்ளது என்ற கருத்தின் அடிப்படையில் சில அடிப்படை மின்சுற்றுகளை வடிவமைக்கலாம். இருப்பினும் தயாரிப்பு BJT மின்சுற்றுகளை துல்லியமாகவும் நம்பகமாக இருக்கும் வகையிலும் வடிவமைக்க, மின்னழுத்தம்-கட்டுப்பாடு (எடுத்துக்காட்டுக்கு, எபர்ஸ்-மோல்) மாதிரி தேவைப்படுகிறது. மின்னழுத்தம்-கட்டுப்பாடு மாதிரிக்கு ஓர் அடுக்கியல் சார்பைக் கருத்தில் கொள்வது அவசியமாகிறது. ஆனால் எபர்ஸ்-மோல் மாதிரியில் உள்ளதைப் போன்று டிரான்சிஸ்டர் டிரான்ஸ்டண்டக்டன்ஸாக மாதிரியாக்கம் செய்யப்படும் வகையில் அதை நேரியலாக்கும் போது வகையிட்டு பெருக்கிகள் போன்ற மின்சுற்றுகளுக்கான வடிவமைப்பு பெரும்பாலும் நேரியல் சிக்கலாக இருப்பதால் மின்னழுத்தம்-கட்டுப்பாடு கண்ணோட்டம் பெரும்பாலும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. செயல்பாட்டுக்கு அடுக்குத்தொடர் வளைவானது முக்கியமாக விளங்கும் அடுக்கியல் I–V டிரான்ஸ்லீனியர் மின்சுற்றுகளுக்கு, டிரான்சிஸ்டர்கள் வழக்கமாக மின்னழுத்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும் வகையிலேயே மாதிரியாக்கப்படுகின்றன. மேலும் அவற்றில் டிரான்ஸ்கண்டக்டன்ஸ் மதிப்பு சேகரிப்பான் மின்னோட்டத்திற்கு நேர்த்தகவிலுள்ளது. பொதுவாக டிரான்சிஸ்டர் அளவு மின்சுற்று வடிவமைப்பானது SPICE அல்லது ஒரு ஒப்பிடக்கூடிய அனலாக் மின்சுற்று சிமுலேட்டரைப் பயன்படுத்தி செய்யப்படுகிறது. ஆகவே மாதிரி சிக்கல் தன்மையானது வழக்கமாக வடிவமைப்பாளருக்கு சிக்கலாக இருப்பதில்லை.
கேள்வி: இருமுனை சந்தி திரிதடையம் - கோட்பாடும் மாதிரியாக்கலும் பற்றி நீங்கள் என்ன அறிந்துள்ளீர்கள்?
பதில்: கீழே உள்ள விவாதங்களில், NPN இருமுனை டிரான்சிஸ்டரே முக்கியத்துவம் பெற்றுள்ளது. NPN டிரான்சிஸ்டர் செயல் பயன்முறையில் V_{\text{BE}} என்ற அடிவாய்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தமும் V_{\text{CB}} என்ற சேகரிப்பான்-அடிவாய் மின்னழுத்தமும் நேர்க்குறி மதிப்புகளாகும், இதில் உமிழ்ப்பான்-அடிவாய் சந்தி முன்னோக்கு சார்புடையதாகவும் சேகரிப்பான்-அடிவாய் சந்தி எதிர் சார்புடையதாகவும் அமைகிறது. செயல்பாட்டின் செயல் பயன்முறையில், எலக்ட்ரான்கள் முன்னோக்கு மின்சார்புடைய n-வகை உமிழ்ப்பான் பகுதியிலிருந்து p-வகை அடிவாய்க்கு செலுத்தப்படுகின்றன, அங்கே அவை முன்னோக்கு மின்சார்புடைய n-வகை சேகரிப்பானுக்கு விரவி எதிர் மின்சார்புடைய சேகரிப்பான்-அடிவாய் சந்தியிலுள்ள மின் புலத்தால் விலக்கி அனுப்பப்படுகின்றன. முன்னோக்கு மற்றும் எதிர் மின் சார்புகளை விளக்கும் படத்திற்கு, கட்டுரையின் இறுதிப் பகுதியான குறைக்கடத்தி டயோடுகள் என்ற பிரிவைக் காண்க.
கேள்வி: இருமுனை சந்தி திரிதடையம் - h-பண்புரு மாதிரி குறித்து விரிவாக சொல்லுங்கள்.
பதில்: படிமம்:H-parameters.gif BJT மின்சுற்றுகளைப் பகுப்பாய்வு செய்யப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு மாதிரி "h-பண்புரு" மாதிரியாகும். அது கலப்பின-பை மாதிரியுடனும் y-பண்புரு இரு-போர்ட்டுடனும் நெருங்கிய தொடர்புடையதாகும். ஆனால் அது உள்ளீடு மின்னழுத்தம் மற்றும் வெளியீடு மின்னழுத்தங்களுக்கு பதிலாக உள்ளீடு மின்னோட்டம் மற்றும் வெளியீடு மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றை சார்பற்ற மாறிகளாகப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த இரு-போர்ட் நெட்வொர்க்கானது மின்சுற்று நடத்தையின் பகுப்பாய்வுக்கேற்ப வளைந்துகொடுப்பதால் இது குறிப்பாக BJTகளுக்கு பொருத்தமானவையாகும். மேலும் இதை மேலும் துல்லியமான மாதிரிகளை உருவாக்கவும் பயன்படுத்தலாம். காண்பிக்கப்பட்டுள்ளபடி மாதிரியிலுள்ள ''"x"'' என்னும் உறுப்பு பயன்படுத்தப்படும் இடத்தைப் பொறுத்து வெவ்வேறு BJT லீடைக் குறிக்கும். பொது-உமிழ்ப்பான் பயன்முறைக்கு தனி மதிப்புகளை வெவ்வேறு குறியீடுகள் குறிக்கின்றன: * ''x'' = 'e' ஏனெனில் அது ஒரு பொது-உமிழ்ப்பான் இடவமைப்பாகும் * முனை 1 = அடிவாய் * முனை 2 = சேகரிப்பான் * முனை 3 = உமிழ்ப்பான் * ''i'' in = அடிவாய் மின்னோட்டம் (''i'' b) * ''i'' o = சேகரிப்பான் மின்னோட்டம் (''i'' c) * ''V'' in = அடிவாயிலிருந்து-உமிழ்ப்பானுக்கான மின்னழுத்தம் (''V'' BE) * ''V'' o = சேகரிப்பானிலிருந்து-உமிழ்ப்பானுக்கான மின்னழுத்தம் (''V'' CE) மற்றும் h-பண்புருக்கள் பின்வருமாறு வழங்கப்படுகின்றன – * ''h'' ix = ''h'' ie&nbsp;– டிரான்சிஸ்டரின் உள்ளீடு மின்மறுப்பு (உமிழ்ப்பான் மின் தடையைப் பொறுத்தது ''r'' e). * ''h'' rx = ''h'' re&nbsp;– டிரான்சிஸ்டரின் ''I'' B–''V'' BE வளைவு ''V'' CE மதிப்பைச் சார்ந்துள்ள தன்மையைக் குறிக்கிறது. அது வழக்கமாக மிகச் சிறியதாக உள்ளது. அதனால் அது பெரும்பாலும் புறக்கணிக்கப்படுகிறது (பூச்சியம் எனக் கருதப்படுகிறது). * ''h'' fx = ''h'' fe&nbsp;– டிரான்சிஸ்டரின் மின்னோட்ட-ஈட்டம். இந்த அளவுருவானது தரவுத்தாள்களில் பெரும்பாலும் ''h'' FE அல்லது DC மின்னோட்ட-ஈட்டம் (''β'' DC) எனக் குறிக்கப்படுகிறது. * ''h'' ox = ''h'' oe&nbsp;– டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு மின்மறுப்பு. இந்த உறுப்பானது வழக்கமாக ஏற்புத் தன்மை எனக் குறிக்கப்படுகிறது, இதை மின்மறுப்பாக மாற்ற இதன் தலைகீழியைக் கணக்கிட வேண்டும். காண்பிக்கப்பட்ட படி h-அளவுருக்கள் சிற்றெழுத்து-கீழெழுத்துகளைக் கொண்டிருக்கும், அதனால் AC நிபந்தனைகள் அல்லது பகுப்பாய்வுகளைக் குறிக்கின்றன. DC நிபந்தனைகளுக்கு அவை பேரெழுத்தில் குறிக்கப்பட்டிருக்கும். CE இட அமைப்புக்கு ஒரு தோராயமான h-அளவுரு மாதிரியானது பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. அது மின்சுற்றுப் பகுப்பாய்வை மேலும் எளிதாக்குகிறது. இதற்கு ''h'' oe மற்றும் ''h'' re அளவுருக்கள் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன (அதாவது அவை முறையே முடிவிலியாக அல்லது பூச்சியமாக அமைக்கப்படுகின்றன). காண்பிக்கப்பட்டுள்ளபடி h-அளவுரு மாதிரியானது குறை-அதிர்வெண், சிறு-சமிக்ஞை பகுப்பாய்வுக்குப் பொருத்தமானதாகும். அதிக-அதிர்வெண் பகுப்பாய்வுகளுக்கு அதிக அதிர்வெண்களுக்குத் தேவையான மின் முனைகளுக்கிடையேயான தேக்குத் திறன்கள் சேர்க்கப்படவேண்டியது அவசியம் ஆகும்.