electronic sinhala lesson - ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් 37

ට්‍රාන්සිස්ටරය (Transistor) - 3  (Bipolar Junction Transistor (BJT))

ට්‍රාන්සිස්ටර නැබුරු කිරීම

ට්‍රාන්සිස්ටර නැබුරු කිරීම යනු ට්‍රාන්සිස්ටරය ක්‍රියාකාරී තත්වයට පත්කිරීම වේ.මෙය කිරීම සදහා ඉහත පැහැදිලිකල ආකාරයට සම්මත ක්‍රමයක් ඇත.එහෙත් ප්‍රයොගිකව පරිපථ වලදී  එය සිදු කිරීම සදහා, ඉහත පැහැදිලිකල ආකාරයට බැටරි දෙකක් යොදාගැනීම සිදු නොකරනු ලබයි.ඒ අනුව පරිපථ වලදී ට්‍රාන්සිස්ටර නැබුරු කිරීම සදහා සම්මත ක්‍රම හතරක් පවතී.

1.Base resister biasing ක්‍රමය
2.Emiter biasing ක්‍රමය
3.Colecter feed-back resister biasing ක්‍රමය
4.Voltage divider biasing ක්‍රමය

1. Base resister biasing

ඉහත රූපයේ දක්වා ඇත්තේ Base resister ක්‍රමය යොදාගෙන සිලිකන් ට්‍රාන්සිස්ටරයක් නැබුරු කරන පරිපථ සටහනයි.මෙහි එමිටර අග්‍රය වෝල්ටීයතා සැපයුමේ GND අග්‍රයට සම්බන්ද කර ඇති නිසා එම අග්‍රයේ වෝල්ටීයතාවය 0v වේ. මෙම ට්‍රාන්සිස්ටරය නැබුරු කිරීම සදහා බේස් අග්‍රයේ 0.7V ක වොල්ටීයතාවයක් (මෙම අගය යොදාගනු ලබන ට්‍රාන්සිස්ටරය අනුව වෙනස් වේ.) ඇති කල යුතුය.ඒ අනුව එම වෝටීයතාවය ලැබෙන පරිදී R_B  හී අගය තෝරා ගැනීම සිදු කල යුතුය.එවිට BC සංධිය පෙර නැබුරු වේ.එසේම BC සංධිය පසු නැබුරුවන ලෙසද සකස් කල යුතුය.V_B හී වෝල්ටීයතාවය 0.7V බැවින් BC සංධිය පසු නැබුරු වීම සදහා V_C හී වොල්ටීයතාවය V_B හී වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩිවන ලෙස සකස් කල යුතුය.R_C ප්‍රතිරෝධය මගින් එම සකස් කිරීම සිදුකර ගත හැක. 

පහත දැක්වෙන්නේ අවම I_B ධරාව ලැබෙන පරිදි R_B හා R_C අගයන් නිර්ණය කරන ආකාරය වේ.

V_B හී වෝල්ටීයතාවය V_BE (0.7V) වේ. එම නිසා R_B හරහා පවතින වෝල්ටීයතාවය V_CC-V_BE වේ.

 2. Emiter biasing

මෙම නැබුරු කිරීම සදහා යොදාගනු ලබන්නේ ද්විත්ව බල සැපයුම් සමග වේ.ඒ අනුව මෙහි එමිටර අග්‍රයට (-)  වොල්ටීයතාවයක් ලබා දෙනු ලබන අතර කලෙක්ටර් අග්‍රයට + වෝල්ටීය තාවය දෙනු ලබයි.එසේම බේස් අග්‍රය ප්‍රතිරෝධයක් හරහා GND අග්‍රයට සම්බන්ද කරනු ලබයි.

ඒ අනුව මෙහිදී පෙනෙන කාරනය නම්, එමිටර් අග්‍රයට සාපේක්ෂව බේස් අග්‍රයේ වෝල්ටීයතාවය වැඩිය. එම නිසා  BE සංධිය පෙරනැබුරු වී ඇත.එසේම බේස් අග්‍රයට සාපේක්ෂව කලෙක්ටරයේ වොල්ටීයතාය වැඩි නිසා BC සංධිය ද පසු නැබුරු වී ඇත.එමනිසා ට්‍රාන්සිස්ටරය නැබුරු වීමට අදාල මුලික කරුනු දෙක සපිරෙන බැවින් ට්‍රාන්සිස්ටරය නැබුරු වී ඇත.එහෙත් අප දන්නවා BJT ට්‍රාන්සිස්ටර මෙලෙස වොල්ටීයතා ලැබුන පමණින් ක්‍රියාකාරි නොවන අතර එය ක්‍රියාකාරී වීම  සදහා  අවම I_B ධාරාව ට්‍රාන්සිස්ටරයේ BE සංධිය හරහා ගමන් කල යුතු බව. එම නිසා මෙම අවම I_B ධාරාව ලැබෙන පරිදි ප්‍රතිරෝධ සකස් කරන ආකාරය විමසා බලමු.

ට්‍රාන්සිස්ටරයේ BE සංධිය හරහා පවතින පරිපථය සදහා Kirchoff නියමය යෙදීමෙන්

 3.Colecter feed-back resister biasing

මෙම බයසින් ක්‍රමයේදී ද එමිටර අග්‍රය වෝල්ටීයතා සැපයුමේ GND අග්‍රයට සම්බන්ද කර ඇත.එම නිසා එමිටර අග්‍රයේ වෝල්ටීයතාවය 0V වේ.රෙසිස්ටර මගින් බේස් අග්‍රයට වොල්ටීයතාවය දී ඇති බැවින් එහි වොල්ටීයතාවය එමිටරයේ අගයට වඩා  වැඩිය.එමනිසා BC සංධිය පෙරනැබුරු වී ඇත.එසේම කලෙක්ටරයේ වොල්ටීයතාවයෙන් රෙසිස්ටරයක් යොදාගෙන බේසය මත වෝල්ටීයතාවය ඇතිකර ඇති නිසා කලෙක්ටරයට සාපේක්ෂව  බේසය මත වෝල්ටීයතාවය අඩු  වේ.එම නිසා BC සංධිය ද පසු නැබුරු වී ඇති බැවින් ට්‍රාන්සිස්ටරය නැබුරු වී ඇත.

4.Voltage divider biasing

පරිපථ වලදී ට්‍රාන්සිස්ටර නැබුරු කිරීම සදහා වැඩිපුරම යොදාගන්නා ක්‍රමය මෙය වේ.මෙහිදී  ට්‍රාන්සිස්ටරය නැබුරු කිරීම සදහා යොදාගෙන ඇත්තේ  විභව බෙදුම් පරිපථයක් බැවින් මෙම ක්‍රමයට Voltage divider biasing ක්‍රමය ලෙස හැදින් වේ. මෙම ක්‍රමය මගින් ට්‍රාන්සිස්ටරය නැබුරු කරන ආකාරය සලකා බලමු.

මෙහිදී බේස් අග්‍රය සමග රෙසිස්ටර දෙකක් සම්බන්ද කර ඇත.එම ප්‍රතිරෝධ දෙක R_B1 හා R_B2 ලෙස යොදා ගනිමු.මෙම ප්‍රදිරෝද දෙක ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ද කර R_B1 ප්‍රතිරොධය සැපයුම් වොල්ටීයතාවයේ V_CC අග්‍රයටද ,R_B2 ප්‍රතිරොධය GND ට ද සම්බන්ද කර ඇත.ඒ අනුව V_CC වෝල්ටීයතාවය R_B1 හා R_B2 ප්‍රතිරෝධ මගින් විභව බෙදුමකට ලක් කර ඇත. එසේම විභව බෙදුම බේස් අග්‍රයට සම්බන්ද කර ඇත.

ඒ අනුව R_B2 ප්‍රතිරොධය හරහා පවතින වොල්ටීයතාවය BC සංධිය හරහා පවතී .මෙහිදී යොදාගනු ලබන්නේද සිලිකන් රෙසිස්ටරයක් බැවින් මෙම සංධිය හරහා පැවතිය යුතු වොල්ටීයතාවය 0.7V වේ.එම නිසා R_B2 හරහා පවතින වොල්ටීයතාවය 0.7 V වන අතර R_B1 හරහා පවතින වොල්ටීයතාවය V_CC-0.7 වේ.දැන් ප්‍රතිරොධ දෙක හරහා පවතින වොල්ටීයතා දන්නා නිසා එම ප්‍රතිරෝධ හරහා ගමන් කරන ධාරාවන්ගෙන් බෙදා එම ප්‍රතිරෝධ අගයන් සෙවිය හැක.මෙහිදී පැන නගින ප්‍රශ්නය නම් එම අගය ක්‍රමක්ද වන බවයි.එය මෙලෙස තර්ක කලහැක. ට්‍රාන්සිස්ටරය නිවැරදිව ක්‍රියාත්මක වීම සදහා BC සංධිය හරහා I_B ධාරාව ගමන් කල යුතුය. එම ගණනට වඩා අඩු වුව හොත් ට්‍රාන්සිස්ටරය ක්‍රියාත්මක වීම සිදු නොවේ.දැන් මෙම  I_B ධාරා ප්‍රමාණය පමණක් V_CC වලින් ලබා ගත හොත් R_B2 හරහා ද යම් ධාරා ප්‍රමාණයක් ගමන් කිරීම නිසා BC සංධිය හරහා යන ධාරාව  I_B  වලට වඩා අඩු වේ.එම නිසා V_CC වලින් ලබා ගන්නා ධාරාව I_B වලට වඩා වැඩිවාය යුතුය.එය සම්මතයක් ලෙස  I_B  ධාරාව මෙන් 10 ගුනයක් ලෙස ගෙන ගණනය කිරීම් සිදු කරනු ලබයි.ඒ අනුව BC සංධිය හරහා I_B ධාරාව ගමන් කරන අතර R_B2 හරහා 9 I_B ප්‍රමාණයක ධාරාවක් ගමන් කරනු ලබයි.

 

(BJT ට්‍රාන්සිස්ටර ක්‍රියාත්මක වීමට අවශ්‍ය අවම I_B  ධාරාව එම ට්‍රාන්සිස්ටර වල දත්ත පත්‍රකාව මගින් පහසුවෙන් ලබා ගත හැක.)

R_B1 හා R_B2 ප්‍රතිරෝධවල අගයන් පහත පරිදී ලබා ගත හැක

පරිපථ නිරිමාණය කිරිමෙදී ට්‍රාන්සිස්ටර නැබුරු කිරීම සදහා වැඩිපුරම යොදාගනු ලබන ක්‍රම ලෙස  Voltage divider biasing ක්‍රමය හා Colecter feed-back resister biasing ක්‍රමය හදුන්වා දීය හැක.එසේම මෙම ක්‍රම දෙකට සුලු වෙනස් කම් කිරීම මගින් ප්‍රයෝගිකව ට්‍රාන්සිස්ටර නැබුරු පරිපථ නිර්මාණය කරන අවස්ථා  දැක ගත හැක.