Temel Transistör Devreleri

transistörün temel denklemi;

I_E=I_C + I_B

Burada beyz akımı olan I_B, I_C ve I_E akımlarına göre çok küçük olmaktadır. Bunun sebebi de beyz bölgesinin çok ince olmasından kaynaklanmaktadır.

Bir transistör; üç bacağı olduğu için üç ayrı tür ve özellikte bağlantıya sahiptir. Bu bağlantılar;

1- Ortak Beyzli devre (Common Base).
2- Ortak Emitörlü devre (Common Emmitter).
3- Ortak Kollektörlü devre (Common Collector).

Bir devre hangi özellikte olması gerekiyorsa içindeki transistörlerin de bağlantısı ona göre seçilmektedir.

Buradaki anlatımlarım BJT transistörün tamamen DC (Doğru Akım) davranışları olacaktır. Halbuki bir devrede hem AC hem de DC olabilir. Fakat AC de zaman zaman farklı davranışlar (özellikle bobin ve kondansatör gibi) olur. Bu gibi durumları yeri geldiği zaman açıklamaya çalışacağım.

Ortak Beyzli Devre

İlk önce devredeki akımları inceleyelim. Kollektör akımı, emitör içerisinden gelen elektronların oluşturduğu akım ile (I_NC), kollektör beyz bağlantısından geçen azınlık taşıyıcılarının oluşturduğu ters doyum akımı (I_CO) toplamlarına eşittir.

I_C=I_NC + I_CO

Geçen yazımdan da hatırlanacağı üzere emitörden gelen elektronların tamamı kollektöre gitmemekte, bir kısmı beyze gitmektedir. Yani emitör akımı;

I_E= I_NC / a

Olarak yazılabilir. Bu formülden de görüldüğü gibi I_E akımı I_NC akımından mutlaka daha büyüktür. a (alfa) değeri daima birden küçük olup tipik değeri 0,98 ile 0,9995 arasındadır. a değeri aynı zamanda AKIM KAZANCI (Forward Current Transfer Ratio) olarak bilinir. Akım kazancını;

a =(I_C – I_CO)/I_E buradan I_C eşitliği olarak yazacak olursak;

I_C= a x I_E + I_CO

I_CO akımı çok küçük olduğu için pratikte pek önemsenmez ve hesaplama formüllerinde pek sık kullanılmaz. O zaman yukarıdaki formül;

I_C=a x I_E olur.

Bir transistörün akım kazancı tarifi olarak, DC çıkış gerilimi sabit tutularak, çıkış akımının giriş akımına oranı olarak belirtilir. Buna göre ortak beyzli devrede akım kazancı;

V_CE sabit olmak üzere a_dc=h_FB=I_C/I_E olur.

Ortak beyzli devrelerin genel özellikleri;
Güç kazancı iyi
Gerilim kazancı iyi
Akım kazancı 1 den küçük
Giriş empedansı çok az, yaklaşık 20ohm – 50ohm
Çıkış empedansı çok yüksek, 1Mohm – 2Mohm
Giriş ve çıkış arasında faz farkı yok.

Ortak beyzli devreler özelliklerinden de anlaşılacağı gibi giriş empedansı düşük, çıkış empedansı yüksek devrelerde kullanılır. Bir örnek vermek gerekirse; Bilindiği gibi antenlerin enpedansları düşük olur. Bu nedenle tunerlerin anten giriş devresi olarak kullanılmaktadır.

Ortak Emitörlü Devre

Ortak Emitörlü devrede DC KISA DEVRE AKIM KAZANCI ß (Beta) olarak adlandırılır.

ß=a / (1 – a)

I_CO akımı çok küçük olduğu için göz ardı edilirse;

I_C=ß x I_B olur.

Yani, ortak emitörlü devrede DC giriş akımı I_B, DC çıkış akımı I_C değeridir. Bu durumda DC akım kazancı;

V_CE sabit kalmak üzere ß_dc=h_FE=I_C/I_B dir.

I_B değeri I_C değerinden çok küçük olduğu için ß değeri büyük olur. Pratikte ß, 5 ile 500 arasında olabilir. ß değeri küçük olan transistörler genellikle güç transistörleri olup, yüksek ß değerine sahip transistörler küçük transistörlerdir. ß değeri yada h_FE değeri kataloglarda kolayca görülebilir.

Ortak emitörlü devrelerin genel özellikleri;
Güç kazancı çok yüksek
Gerilim kazancı iyi
Akım kazancı iyi
Giriş empedansı 1Kohm – 2Kohm
Çıkış empedansı 50Kohm dan küçük
Giriş ve çıkış arasında faz farkı var.

Ortak emitörlü devreler yaygın biçimde ön yükselteç devresi olarak kullanılır.

Ortak Kollektörlü Devre

Ortak Kollektölü devrede DC giriş akımı I_B, DC çıkış akımı I_E dir. Buna göre DC akım kazancı;

h_FC=(ß + 1)

V_CE sabit olmak üzere h_FC=I_E / I_B olur.

Ortak kollektörlü devrelerin özellikleri;
Güç kazanci iyi
Gerilim kazancı 1 den küçük
Akım kazancı iyi
Giriş empedansı yüksek, örneğin 300Kohm
Çıkış empedansı çok küçük, 2ohm – 300ohm
Giriş ve çıkış arasında faz farkı yok.

Ortak kollektörlü devreler bağlandıkları devreleri yüklemezler. Çıkışları ise düşük empedanslı olduğu için çoğunlukla güç yükselteci, regülatör çıkış katı ve tampon devreler olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.

Yukarıdaki anlatımların tamamını NPN transistörler için yaptım. PNP transistörlerde aynı formüller geçerli olup sadece akım işaretlerinin önüne ( – eksi) işareti gelir.

Benzer Yazılar

• Transistörün Doyma Halinde Anahtarlama Elemanı Olarak Çalıştırılması
• Tup-Tun-Transistör özellikleri
• Transistörün Anahtarlama Elemanı Olarak Çalıştırılması
• VOLTAJ BÖLÜCÜ POLARLAMA DEVRESİ
• Transistörlerin Çalışma Kararlılığını Etkileyen Faktörler
• Üniversal Bayas Devresi
• 3 TRANSİSTÖRLÜ POLİS SİRENİ
• Transistörde Akım ve Gerilim Yönleri
• TRANSİSTÖRÜN ANAHTAR OLARAK KULLANILMASI
• Transistör çalışma noktası