KONU : A. TRANSİSTÖRÜN
ANAHTAR OLARAK KULLANILMASI
a)
Transistörün çalışma
bölgeleri ve kullanım alanlarının açıklanması :
Transistör elektronikte kullanılan en önemli elemanlardan biridir. Kullanıldığı yerleri birkaç madde altında sınırlamak zordur. Genel olarak, işlevi açısından yükseltme, anahtarlama, tamponlama vb amaçlar için kullanıldığını söyleyebiliriz.
Transistörde üç çalışma bölgesi vardır.
Bunlar kesim, aktif ve doyum bölgeleridir. Kesim bölgesinde transistör yalıtım
durumundadır. Aktif bölge akım yükseltme işlevini gerçekleştirdiği bölgedir.
Doyum ise sabit ve maximum akım değerinde çalıştığı durumdur.
b)
Transistörün kesimdeki
gerilim ve akım değerinin açıklanması:
Kesim durumunda Ib ve
Ic akımları sıfır olmaktadır. Bu
yüzden Rc direnci üstüne düşen gerilim VRc = 0 x Rb = 0 volt olur. Yani V2
geriliminin tamamı Transistörün kollektör ile emiteri arasında görülür. Beyz
ile emiter arasında gerilim gözükmez, çünkü kesim durumunda beyz’e voltaj
uygulanmaz.
c)
Transistörün doyumdaki
gerilim ve akım değerinin açıklanması:
Transistöre uygulanan V2 gerilimi ile Rc
direnci üstüne düşen gerilim birbirine eşit olduğu durumda transistör doyumda
çalışır. Bu durumda kollektörden Icmax
akımı geçer ve değeri V2 / Rc ‘ye eşit olur. Kollektör emiter voltajı
ise sıfırdır. Transistör iletimde olduğu için baz emiter voltajı yaklaşık 0,7
volt’tur. Baz akımı Icmax’ın B’ya bölünmesinden hesaplanır. Baz akımı doyum
değerinden sonra arttırılsa bile Ic akımı Icmax değerinde sabit kalır.
d)
Transistörlerin anahtar
elemanı olarak üstünlüklerinin açıklanması:
Avantajları:
1) Hızlı çalışırlar.
2) Gürültüsüz çalışırlar.
3) Ark (kıvılcım) aralığı
bulunmaz.
4) Periyodik bakıma ihtiyaç
göstermezler.
Dezavantajları:
1) Isıdan ve elektriki
gürültüden etkilenirler
2) Kumanda devreleri ve güç
devreleri birbirinden bağımsız değildir.
e)
Transistörün anahtar olarak
kullanımı ile ilgili örnek problemlerin çözülmesi:
Örnek 1:
Şekildeki devrede transistörü doyuma getiren en küçük beyz akımını
bulunuz?
Icmax = V2/Rc = 12 / 5K = 2,4 mA
Ib = Icmax / B = 2,4 / 50 = 48 uA
Örnek 2: Beta değeri 100 olan bir transistörün beyzine
25uA akım verilmektedir. V2 voltajı 12 V ve Rc direncinin değeri 6K ise bu
tansistörün hangi bölgede çalıştığını bulunuz?
Eğer
B x Ib > Icmax ise transistör doyum bölgesindedir.
Icmax = V2/Rc = 12 / 6K = 2 mA
B . Ib = 100 . 25uA = 2,5 mA bu değer Icmax’tan büyük olduğu için
transistör doyum bölgesinde çalışmaktadır.