பெரு விடை வினாக்கள்

III. பெரு விடை வினாக்கள்

1. n- வகை புறவியலான குறைகடத்திகள் உருவாக்கப்படுவதை விளக்கமாக எழுதுக.

N − வகை குறைகடத்திகள்: 

• ஒரு தூய சிலிக்கான் (அ) ஜெர்மானியம் படிகத்துடன் தொகுதி V ல் உள்ள ஐந்து இணைதிறன் தனிமங்களான பாஸ்பரஸ், ஆர்சனிக், ஆண்டிமணி ஆகியவற்றை மாசூட்டும்போது N − வகை குறைகடத்திகள் கிடைக்கின்றன. 

• தொகுதி V மாசூட்டிகள் ஐந்து இணைதிறன் கொண்டவை. ஜெர்மானியம் நான்கு இணைதிறன் கொண்டது. 

• மாசூட்டிகளின் 4 எலக்ட்ரான்கள் ஜெர்மானியத்துடன் சகப்பிணைப்பில் இணைகின்றன. இணையாத 5 வது எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் நிலை கடத்தும் பட்டையின் விளிம்பு நிலைக்கு கீழ் அமைந்துள்ளது இது கொடையாளி ஆற்றல் நிலை எனப்படும். 

• அறை வெப்பநிலையில் இந்த எலக்ட்ரான்கள் வெப்ப ஆற்றலை உட்கவர்ந்து கடத்துப்பட்டையை அடையும். மேலும் புற மின்புலத்தால் தளர்வாக பிணைக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் கட்டுறாநிலைக்கு மாற்றப்பட்டு மின்னோட்டம் கடத்தப்படும். 

• N − வகை குறைகடத்தியில் எலக்ட்ரான் பெரும்பான்மை ஊர்தியாகவும் துளை சிறுபான்மை ஊர்தியாகவும் அமைந்துள்ளது.

P - வகை குறைகடத்திகள் :

• தொகுதி III ல் உள்ள போரான், அலுமினியம், கேலியம் மற்றும் இன்டியம் போன்ற மூன்று இணைதிறன் தனிம அணுக்கள் ஜெர்மானியம் (அ) சிலிக்கான் படலத்துடன் சேர்க்கப்பட்டு P வகை குறைகடத்திகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. 

• ஜெர்மானிய அணுவில் 4 இணைதிறன், மாசு அணுவில் 3 இணைதிறன் எலக்ட்ரான் பெற்றவை சகப்பிணைப்பில் ஈடுபடும்போது ஒரு எலக்ட்ரான் நிலை காலியாக அமையும் இது துளை எனப்படும். 

• அருகிலுள்ள 4 அணுக்களுடன் சகப்பிணைப்பை நிறைவு செய்ய மாசு அணுவிற்கு கூடுதலாக ஒரு எலக்ட்ரான் தேவை. இந்த மாசு அணுக்கள் அருகிலுள்ள அணுக்களிலிருந்து எலக்ட்ரானை ஏற்கும். எனவே ஏற்பான் மாசு எனப்படும்.

• ஒவ்வொரு மாசு அணுவால் தோற்றுவிக்கப்படும் துளைகளின் ஆற்றல் மட்டம் இணைதிறன் பட்டைக்கு சற்று மேலே அமையும் இது ஏற்பான் ஆற்றல் நிலை எனப்படும்.

• ஒவ்வொரு ஏற்பான் அணுவிற்கும் இணைதிறன் பட்டையில் ஒரு துளை இருக்கும். மேலும் வெப்பத்தால் உருவான எலக்ட்ரான்களும் இருக்கும்.

• P வகை குறைகடத்தியில் துளைகள் பெரும்பான்மை ஊர்திகளாகவும் எலக்ட்ரான்கள் சிறுபான்மை ஊர்திகளாகவும் இருக்கும். 

2. ஒரு PN சந்தி டையோடின் இயக்கமில்லாத பகுதி மற்றும் மின்னழுத்த அரண் ஆகியவை உருவாவதை விவரி.

இயக்கமில்லாப்பகுதி உருவாக்கம் :

(i) ஒரு ஒற்றை படிக குறைகடத்தியின் ஒரு பகுதி p-வகை குறைகடத்தியாகவும், மற்றொரு பகுதி n-வகை குறைகடத்தியாகவும் இருக்குமாறு பொருத்தமாக மாசூட்டப்படுகிறது.

(ii) இரு பகுதிகளுக்கிடைப்பட்ட தொடும் பரப்பு p-n சந்தி எனப்படும். p-n சந்தி உருவானவுடன், n-பகுதியிலிருந்து ஒரு சில கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் p-பகுதிக்கும் p-பகுதியிலுள்ள துளைகள் n-பகுதிக்கும் விரவுகின்றன.

(iii) n-பகுதியில் அதிக எலக்ட்ரான் செறிவும், p-பகுதியில் அதிக துளை செறிவும் இருப்பதால் இந்த மின்னூட்ட ஊர்திகளின் விரவல் நடைபெறுகிறது.

(iv) சந்தியின் குறுக்கே பெரும்பான்மை மின்னூட்ட ஊர்திகளின் விரவல் ஏற்படுத்தும் மின்னோட்டம், விரவல் மின்னோட்டம் எனப்படும்.

(v) n-பகுதியிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் வெளியேறும் போது அங்குள்ள ஒரு ஐந்து இணைதிறன் அணுவானது நேர்மின் அயனியாக மாறும்.

(vi) p-பகுதிக்கு இடம் பெயரும் கட்டுறா எலக்ட்ரான் ஆனது சந்திக்கு அருகே p-பகுதியிலுள்ள மூன்று இணைதிறன் அணுவிலுள்ள துளையுடன் மறு இணைப்பில் ஈடுபடுவதால் மூன்று இணைதிறன் அணுவானது எதிர்மின் அயனியாக மாறும்.

(vii) இந்த அயனிகள் அருகிலுள்ள படிக அணுக்களுடன் பிணைக்கப்படுவதால் அவைகளால் நகர இயலாது. இந்த விரவல் நிகழ்வு தொடர்ந்து நடைபெறுவதால் சந்தி இருபுறங்களிலும் நேர் அயனி அடுக்கு மற்றும் எதிர் அயனி அடுக்கு பொருத்தமான வகையில் உருவாகின்றன.

(viii) சந்திக்கு அருகில் மின்னூட்ட ஊர்திகளற்ற (கட்டுறா எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் துளைகள்) மெல்லிய அடுக்கு இயக்கமில்லா பகுதி எனப்படும். இயக்கமில்லாத பகுதியில் n - பகுதியிலுள்ள நேர் மின்னூட்ட அடுக்கு மற்றும் p-பகுதியிலுள்ள எதிர் மின்னூட்ட அடுக்கு இடையே மின்புலம் ஒன்று ஏற்படுகிறது. 

(ix) இந்த மின்புலம் p-பகுதியிலுள்ள எலக்ட்ரான்களை n-பகுதிக்கும் n- பகுதியிலுள்ள துளைகளை p-பகுதிக்கும் இழுக்கிறது. மின் புலத்தின் காரணமாக சிறுபான்மை மின்னூட்ட ஊர்திகளின் இயக்கத்தினால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னோட்டம் இழுப்பு மின்னோட்டம் எனப்படும். விரவல் மின்னோட்டமும் இழுப்பு மின்னோட்டமும் எதிரெதிர் திசையில் பாய்கின்றன.

(x) ஆரம்பத்தில் இழுப்பு மின்னோட்டமானது விரவல் மின்னோட்டத்தை விட குறைவாக இருந்த போதும் குறிப்பிட்ட நேரத்திற்குப் பிறகு அவை சமநிலை எய்தும்.

(xi) ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் (அல்லது துளையும்) சந்தியின் குறுக்கே விரவும் போது, மின்புலத்தின் வலிமை அதிகரித்து அதனால் இரண்டு மின்னோட்டங்களும் சமமாகும் வரை இழுப்பு மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கும். எனவே சமநிலையில் சந்தியின் குறுக்கே எவ்வித நிகர மின்னோட்டமும் இருக்காது. இவ்வாறு p-n சந்தி உருவாக்கப்படுகிறது.

சந்தி மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னழுத்த அரண் :

(i) சந்தியின் குறுக்கே குறிப்பிட்ட ஒரு நிலை வரை மின்னூட்ட ஊர்திகளின் இயக்கம் நடைபெறும். அதன்பின்னர் இயக்கமில்லாத பகுதியானது மேற்கொண்டு கட்டுறா மின் துகள்கள் சந்தியின் குறுக்கே விரவுவதை தடுக்கும். இதற்குக் காரணம், சந்தியின் குறுக்கே இருபுறங்களிலும் உள்ள நகர இயலாத அயனிகள் உருவாக்கும் மின்னழுத்த வேறுபாடு ஆகும்.

(ii) இந்த இயக்கமில்லாப் பகுதியின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வேறுபாடு, மின்னழுத்த அரண் (Vb) எனப்படும்.

(iii) சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியத்திற்கு 25°C வெப்பநிலையில் மின்னழுத்த அரணின் மதிப்புகள் முறையே 0.7V மற்றும் 0.3V ஆகும்.

3. ஒரு அரை அலைதிருத்தியின் படம் வரைந்து அதன் செயல்பாட்டினை விளக்குக.

• இச்சுற்றில் ஒரு மின்மாற்றி, ஒரு p−n சந்திடையோடு ஒரு மின்தடை உள்ளன. 

• AC உள்ளீட்டின் நேர் அலை (அ) எதிர்அலை செலுத்தப்பட்டு மற்றொரு பகுதி தடுக்கப்படுகிறது. எனவே உள்ளீட்டின் ஒரு பகுதி மட்டுமே வெளியீட்டை அடையும். 

• இங்கு p−n சந்தி டையோடு திருத்தியாக செயல்படுகிறது.

உள்ளீடு சைகையின் நேர் அரை அலையின் போது : 

• நேர் அரை அலை மின்சுற்றுக்கு அளிக்கப்படும்போது A முனை Bயை பொருத்து நேர்மின் முனையாக செயல்படுகிறது. 

• டையோடு முன்னோக்கு சார்பில் அமைந்து மின்னோட்டத்தை கடத்துகிறது. பளு மின்தடை RL வழியே மின்னோட்டம் பாய்ந்து அதில் VO மின்னழுத்தம் உருவாகிறது. VO ன் அலைவடிவம் படத்தில் உள்ளது. 

உள்ளீடு சைகையின் எதிர் அரை அலையின்போது: 

• மின் சுற்று வழியே எதிர் அரை அலை செலுத்தும் போது A முனை B யைப் பொருத்து எதிர்மின் முனையாக செயல்படும். 

• இப்போது டையோடு பின்னோக்கு சார்பில் அமைந்து மின்னோட்டத்தை கடத்தாது. எனவே RL வழியே எந்த வித மின்னோட்டமும் பாயாது. 

• டையோடின் பின்னோக்கு தெவிட்டு மின்னோட்டம் புறக்கணிக்கதக்கது RL வழியே எவ்வித மின்னழுத்த இறக்கமும் இல்லாததால் ac உள்ளீட்டின் எதிர் அரை சுற்று வெளியீட்டில் பெறப்படாது. 

• வெளியீட்டு அலை வடிவம் படத்தில் உள்ளது. 

• அரை அலை திருத்தியின் வெளியீடு துடிப்பு மின்னழுத்த அலையாக அமையும். இதை வடிகட்டி சுற்றுகளையும், மின்னழுத்த கட்டுப்படுத்திச் சுற்றுகளை பயன்படுத்தி மாறாத நிலையான மின்னழுத்தமாக மாற்றப்படும். 

• அரை அலை திருத்திலின் பயனுறுதிறன் (η) மதிப்பு 40.6% ஆகும்.

4. ஒரு முழு அலைதிருத்தியின் அமைப்பு மற்றும் செயல்படும் விதத்தினை விளக்குக.

முழு அலை திருத்தி: 

• முழு அலைதிருத்தியில் இரண்டு p − n சந்தி டையோடுகள், மையச்சாவி, மின்மாற்றி மற்றும் ஒரு பளு மின்தடை RL ஆகியவை உள்ளன. 

• மைய முனை பொதுவாக தரை இணைப்பு அல்லது சுழி மின்னழுத்த குறிப்பு புள்ளியாகும். மையச்சாவி மின்மாற்றி காரணமாக ஒவ்வொரு டையோடினால் திருத்தப்படும் வெளியீடு மின்னழுத்தம் மொத்த துணைச்சுற்று மின்னழுத்தத்தில் பாதியாக இருக்கும். 

உள்ளீடு சைகையின் நேர் அரை அலையின் போது :

• மின்சுற்று வழியே நேர் அரைசுற்று செலுத்தும்போது M நேர்மின் முனை, Gசுழி மின்னழுத்தம் N எதிர்மின் முனையாக அமையும். 

• எனவே D1 முன்னோக்கு சார்பு , D2 பின்னோக்கு சார்பில் அமையும். 

• எனவே D1 மின்னோட்டத்தை MD1, AGC வழியே கடத்தும் மின்னழுத்தத்தின் நேர் அரைச் சுற்று RL ன் குறுக்கே G லிருந்து C திசையில் ஏற்படுகிறது.

• மின்சுற்று வழியே எதிர் அரைசாற்றை செலுத்தும் போது, M− நேர்மின் முனை, G− சுழி மின்னழுத்தம், N− எதிர்மின் முனையாக அமையும். 

• எனவே டையோடு D1 முன்னோக்கு சார்பு, D2 பின்னோக்கு சார்பில் அமையும்

• எனவே D1 மின்னோட்டத்தை ND2BGC வழியே கடத்தும். RL ன் குறுக்கே எதிர் அரை சுற்றில் மின்னழுத்தம் G யிலிருந்து C திசையில் ஏற்படுகிறது. 

• எனவே முழு அலைதிருத்தியில் உள்ளீட்டின் நேர், எதிர் அரை அலைகள் RL வழியே ஒரே திசையில் செலுத்தப்படுகிறது.

• இதன் பயனுறுதிறன் 81.2%. 

5. ஒளி உமிழ் டையோடு என்றால் என்ன? செயல்படும் தத்துவத்தைப் படத்துடன் தருக.

• LED என்பது முன்னோக்கு சார்பில் அமைக்கப்பட்டு கட்புலனாகும் மற்றும் கட்புலானகாத ஒளியை உமிழும் p−n சந்தி டையோடு ஆகும்.

• இந்நிகழ்வில் மின்னாற்றல் ஒளி ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. 

• LED ல் p−பகுதி, n−பகுதி, அடிப்பரப்பு ஆகியவை உள்ளன. குறிப்பிட்ட ஒரு திசையில் ஒளியை செலுத்துவதற்கு ஒளி ஊடுறுவும் சன்னல் ஒன்று உள்ளது. 

• LED வழியே பாயும் முன்னோக்கு மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்த சார்புபடுத்தும் மூலத்துடன் புறமின்தடை தொடரிணைப்பில் உள்ளது, 

• p−n சந்தி முன்னோக்கு சார்பில் அமைந்தால் n பகுதியில் கடத்துபட்டை எலக்ட்ரான்கள் p பகுதி இணைதிறன் பட்டை துளைகள் சந்தியின் குறுக்கே விரவுகின்றன. சந்தியை கடந்த பிறகு அதிகப்படியான சிறுபான்மை ஊர்திகளாகின்றன. 

• இந்த சிறுபான்மை ஊர்திகள் இப்பகுதிக்குறிய பெரும்பான்மை ஊர்திகளுடன் மறு இணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. 

• மறுஇணைப்பு நிகழ்வில் ஆற்றல் ஒளி (கதிர்வீச்சு) அல்லது வெப்ப வடிவில் வெளியிடப்படுகிறது. 

• கதிர்வீச்சு மறு இணைப்பில் h𝝊 ஆற்றலுள்ள போட்டான் வெளியிடப்படுகிறது. கதிர்வீச்சற்ற மறுஇணைப்பில் ஆற்றல் வெப்ப வடிவில் வெளியிடப்படும். 

• வெளியிடப்படும் ஒளியின் நிறம் ஆற்றல்பட்டை இடைவெளியைப் பொறுத்தது. நீலம் (SiC), பச்சை (A1GaP) சிவப்பு (GaAsP) மற்றும் வெள்ளை (GalnN) நிறங்களில் கிடைக்கின்றன. 

6. ஒளி டையோடு என்பதனைப் பற்றிக் குறிப்பெழுதுக.

• மின் சைகைகளை ஒளியியல் சைகைகளாக மாற்றும் p−n சந்தி டையோடு ஒளி டையோடு ஆகும். 

• இது பின்னோக்கு சார்பில் செயல்படும் இதிலுள்ள அம்புக்குறி ஒளி இதன் மீது படுவதை குறிக்கும்.

• இது ஒளி உணர்வு உள்ள குறைகடத்தியாலான p−n சந்தி பாதுகாப்பான நெகிழ் பெட்டியில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. p−n சந்தி மீது ஒளி விழ சிறிய சன்னல் உள்ளது. ஒளிபட்டவுடன் மின்னோட்டத்தை உற்பத்தி செய்யும் எனவே இது ஒளி உணர்வி ஆகும். 

• போதுமான ஆற்றல் கொண்ட போட்டான் hγ டையோடின் இயக்கமில்லா பகுதியில் படும்போது இணைதிறன் பட்டையிலிருந்து கடத்தும் பட்டைக்கு எலக்ட்ரான் செல்வதால் துளை அங்கு உருவாகும். இது எலக்ட்ரான்−துளை இணையை உருவாக்கும்.

• எலக்ட்ரான் துளை இணையின் எண்ணிக்கை படும் ஒளியின் செறிவை பொருத்து அமையும். 

• எலக்ட்ரான் துளை மறு இணைப்பு ஏற்படுவதற்கு முன்பே பின்னோக்கு சார்பு மின்னழுத்தம் கொண்டு மின்புலத்தால் உருவாக்கப்பட்ட சந்தியின் குறுக்கே எதிரெதிராக விரட்டப்படுகின்றன. 

• இதனை புற மின் சுற்றில் இணைக்கும் போது எலக்ட்ரான் புறமின் சுற்றில் பாய்ந்து ஒளி மின்னோட்டத்தை ஏற்படுத்தும். 

• படும் ஒளியின் செறிவு சுழியாக உள்ள போதும் புறக்கணிக்கத்தக்க பின்னோக்கு மின்னோட்டம் இருக்கும். இது இருள் மின்னோட்டம் எனப்படும். சிறுபான்மை ஊர்திகளால் இது ஏற்படும். 

• கிடைத்தள இயக்கத்திலுள்ள இயங்குபட்டையில் எண்ணிக்கைக் கருவியாக பயன்படுதல். 

பயன்பாடுகள் 

• எச்சரிக்கை மணி அமைப்பு

• ஒளி கடத்திகள், குறுந்தகடு இயக்திகள், புகை கண்டுணர்விகள் 

• X கதிர்மூலம் உடல் உடுப்புகளை கண்டுணர்ந்து கணிணி மூலம் வரைபடமாக அளித்தல்.

7. சூரிய மின்கலம் வேலை செய்யும் தத்துவத்தை விவரி. அதன் பயன்பாடுகளைக் குறிப்பிடுக.

• சூரிய மின்கலன் அல்லது ஒளி வோல்டா மின்கலமானது ஒளி வோல்டா விளைவினால் ஒளி ஆற்றலை நேரடியாக மின்னோட்டமாகவோ அல்லது மின்னழுத்த வேறுபாடாகவோ மாற்றும் சாதனமாகும். 

• இது p−n சந்தியில் சூரிய ஒளி படும்போது மின்னியக்கு விசையை உருவாக்கும். சூரிய மின்கலன் இரு வகைப்படும். p வகை, n வகை. 

• இரு வகைகளிலும் p வகை மற்றும் n வகை சிலிக்கான்கள் இணைந்து p−n சந்தியை உருவாக்கும். p வகை சூரிய மின்கலனில் p வகை சிலிக்கான் அடியிலும் அதன்மீது நுண்ணிய n வகை சிலிக்கான் படலம் உள்ளது. n வகை சூரிய மின்கலனில் இதற்கு எதிர் முறையாக உள்ளது. 

• சூரிய மின்கலனின் மேற்பகுதி எதிரொளிப்பை கட்டுப்படுத்தும் பூச்சும் வலிமையான கண்ணாடியும் உள்ளது. 

• சூரிய மின்கலனில் எலக்ட்ரான்−துளை இணை சந்திக்கு அருகில் உட்கவரப்படும் ஒளியால் உருவாக்கப்படும். 

• இயக்கமல்லா பகுதியில் மின்புலத்தால் மின்னூட்ட ஊர்திகள் பிரிக்கப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான் n வகை சிலிக்கான் நோக்கியும் துளை p வகை சிலிக்கான் நோக்கியும் நகரும். மின்கலத்தின் குறுக்கே மின்னழுத்த வேறுபாடு உருவாகும். சூரிய மின்கலத்துடன் மின்னழுத்த வேறுபாடு உருவாகும் சூரிய மின்கலத்துடன் வெளிப்புற பளு இணைக்கப்படும்போது அதன் வழியே ஒளி மின்னோட்டம் பாயும்.

• அதிக எண்ணிக்கையில் தொடர் (அ) பக்க இணைப்பில் இணைந்து சூரிய மின்கல பலகை, தொகுப்பு உருவாக்கப்படும். 

அதிக மின்திறன் பயன்பாடுகளில் சூரிய தகடுகள் தொகுப்பு மற்றும் சூரிய பலகைகள் பயன்படுகின்றன.

பயன்பாடுகள்: 

• கணிப்பான்கள், கடிகாரங்கள், பொம்மைகளில் பயன்படுகின்றன. நகரும் மின்வழங்கிகளில் பயன்படுகிறது. 

• செயற்கைக்கோள் மற்றும் விண்வெளி பயன்பாடுகளில் பயன்படுகிறது. 

• சூரிய பலகைகள் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க பயன்படுகிறது. 

8. பொது உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டரின் நிலை சிறப்பியல்புகளை வரைந்து உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு சிறப்பியல்புகளின் முக்கியமான கருத்துகளைத் தருக.

• மின்சுற்றுப்படத்தில் VBB மற்றும் Vcc ஆகிய மின்னழுத்தங்கள் முறையே அடிவாய் உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பான் உமிழ்பான் சந்திகளுக்கு அளிக்கப்படுகிறது. அடிவாய், ஏற்பான் மின்னோட்டங்களை மாற்ற பயன்படுத்தபடுகிறது. 

மின்தடைமாற்றிகள் R1 மற்றும் R2 அடிவாய் மற்றும் ஏற்பான் மின்னோட்டங்களை மாற்றப் பயன்படுத்தப் படுகின்றன.

1. உள்ளீடு சிறப்பியல்பு :

• VCE மாறிலியாக உள்ளபோது VBE மற்றும் IB க்கு இடையே உள்ள தொடர்பை வரைபடம் உணர்த்துகிறது. VCE யின் பல்வேறு மதிப்புகளுக்கு திரும்ப செய்யப்படுகிறது. 

• வளைகோடு சாதாரன p−n சந்தி டையோடின் முன்னோக்கு சார்பு போன்று உள்ளது. 

• பயன்தொடக்க மின்னழுத்தத்திற்கு கீழ் (Vk) IB மிக சிறிய அளவில் அமைய இம்மின்னழுத்தம் சிலிக்கானுக்கு 0.7V ஜெர்மானியம் 0.3V என அமையும். பயன்தொடக்க மின்னழுத்தத்திற்கு அதிகமான மின்னழுத்தத்தில் VCE பொருத்து lB அதிகரிக்கும். 

• VCE அதிகரிக்கும்போது lB குறைவதை கவனிக்க வேண்டும். இது வளைகோட்டை வெளிப்புறம் நகர்த்துகிறது. இதற்கு காரணம் VCE அதிகரித்தால் இயக்கமில்லா பகுதியின் அகலம் அதிகரித்து அடிவாயின் அகம் குறைவதால் அடிவாய் மின்னோட்டம் குறையும். 

உள்ளீடு மின்னெதிர்ப்பு: 

• (VCE) மாறிலியாக உள்ளபோது அடிவாய் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் (∆VBE) ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் அடிவாய் மின்னோட்டத்தில் (∆IB) ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் உள்ள விகிதம் உள்ளீடு மின்னெதிர்ப்பு (ri) எனப்படும்.

2. வெளியீடு சிறப்பியல்புகள்: 

மாறாக உள்ளீடு மின்னோட்டத்தில் (IB) ஏற்பான் மின்னோட்ட மாறுபாட்டிற்கும் (∆IC) ஏற்பான் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த மாறுபாட்டிற்கும் (∆VCE) உள்ள தொடர்பினை வெளியீடு சிறப்பு இயல்பு அளிக்கும்.

IB மதிப்பு அதிகரிக்க VCE மற்றும் IC யில் மாற்றத்தை வரைபடம் உணர்த்துகிறது. 

i. தெவிட்டிய பகுதி: VCE ஆனது OV−ஐ விட அதிகரிக்கும் போது IC ஆனது IB ஐ பொருத்து தெவிட்டிய மதிப்பு வரை அதிகரிக்கும். இது வளைவுப்பகுதி மின்னழுத்தம் ஆகும். டிரான்சிஸ்டர் எப்பொழுதும் இதற்கு அதிகமான மின்னழுத்தத்தில் செயல்படும்.

ii. வெட்டுப் பகுதி: IB.= 0mA க்கு பிறகும் கூட சிறிய அளவு IC பாயும் காரணம், ஏற்பான் அடிவாய் பகுதியில் சிறுபான்மை ஊர்திகள் ஆகும். இது பரப்புக் கசிவு மின்னோட்டம் (ICEO) ஆகும். இப்பகுதி வெட்டுப்பகுதி எனப்படும். 

iii) செயல்படும் பகுதி: இப்பகுதியில் உமிழ்ப்பான் அடிவாய் பகுதி மின்னோக்கு சார்பிலும் ஏற்பான் அடிவாய் பகுதி பின்னோக்கு சார்பிலும் உள்ளது. இப்பகுதியில் செயல்படும் டிரான்சிஸ்டர்கள் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் மின்திறன் பெருக்கத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. 

iv. முறிவுப் பகுதி: உற்பத்தியாளரால் குறிப்பிட்ட மதிப்பை விட VCE அதிகரிக்கும் போது IC மிகப்பெரிய அளவு அதிகரித்து டிரான்சிஸ்டரின் சந்திகள் முறிவடையும். இந்த சரிவு முறிவு டிரான்சிஸ்டரை சேதமடையச் செய்யும். 

வெளியீடு முன்னெதிர்ப்பு: 

IB மாறாதபோது ஏற்பான் − உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் மாறுபாட்டிற்கும் (∆VCE) அதற்குரிய ஏற்பான் மின்னோட்டத்தில் (∆IC) மாறுபாட்டிற்கும் உள்ள விகிதம் வெளியீடு மின்னெதிர்ப்பு (rO) எனப்படும்.

9. ஒரு டிரான்சிஸ்டர் சாவியாக செயல்படுவதை விவரி.

• டிரான்சிஸ்டரானது தெவிட்டிய மற்றும் வெட்டு நிலையில் சிறு கட்டுப்படுத்தும் சைகை மூலம் ஒரு மின்சுற்றை மூடி ON அல்லது திறக்கும் (OFF) எலக்ட்ரானியல் சாவியாக செயல்படுகிறது. 

• lC யில் ஏற்படும் உயர்வு RC ன் குறுக்கே மின்னழுத்த வேறுபாட்டை அதிகரிக்கும். இதனால் வெளியிடு மின்னழுத்தம் சுழியை நெருங்கும். எனவே இது மூடிய சாவியாக செயல்பட்டு இயங்கு (ON) நிலைக்கு சமமானதாக மாறும். 

உள்ளீட்டில் dc மின்னழுத்த மூலம் உள்ள நிலையில் (தெவிட்டிய பகுதி) 

• மிக அதிக உள்ளீடு மின்னழுத்தம் (Vin = +5V) கொடுக்கும் போது IB அதிகரிக்கும். இது IC யை அதிகரிக்கும். இதனால் டிரான்சிஸ்டர் தெவிட்டிய பகுதிக்குள் நுழையும் (ON) 

• IC யில் ஏற்படும் உயர்வு RC ன் குறுக்கே மின்னழுத்த வேறுபாட்டை அதிகரிக்கும். இதனால் வெளியீடு மின்னழுத்தம் சுழியை நெருங்கும். எனவே இது மூடிய சாவியாக செயல்பட்டு இயங்கு (ON) நிலைக்கு சமமானதாக மாறும். 

உள்ளீட்டில் dc மின்னழுத்த மூலம் இல்லாத நிலையில் (வெட்டுப்பகுதி) 

• மிக குறைந்த உள்ளீடு மின்னழுத்தம் (Vin = 0V) கொடுக்கப்படும்போது lB குறைந்து IC யும் குறையும். தற்போது டிரான்சிஸ்டர் RC ஆனது வெட்டுப்பகுதிக்குள் நுழையும் (OFF) இயங்காத நிலை. 

• டிரான்சிஸ்டர் அதிக உள்ளீட்டிற்கு குறைந்த வெளியீட்டையும் குறைந்த உள்ளீட்டிற்கு அதிக வெளியீட்டையும் அளிக்கிறது. மேலும் வெளியீடு மின்னழுத்தம் உள்ளீடு மின்னழுத்தத்திற்கு எதிராக அமையும்.

10. தெளிவான மின்சுற்று படத்துடன் டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கியாகச் செயல்படுவதை விவரிக்கவும். உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு அலைவடிவங்களை வரைக.

• டிரான்சிஸ்டர் வலுக்குறைந்த சைகைகளை பெருக்கும் திறன் கொண்டது. பெருக்கம் என்பது சைகையின் வலிமையை அதிகரிக்கும் செயல்முறை ஆகும். 

• அதிகம் பெருக்கம் தேவையெனில் டிரான்ஸ்டர்கள், மின்தடை மின்தேக்கி மற்றும் மின்மாற்றிகள் மூலம் வரிசையாக இணைக்கப்படும் இவை பல்நிலைப் பெருக்கி எனப்படும். 

• ஒரு நிலை பெருக்கியின் படம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் NPN டிரான்சிஸ்டர் பொது உமிழ்ப்பான் முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. 

• வெளியீடு மின்னழுத்த வேறுபாட்டை அளவிட ஏற்பான் சுற்றில் RC தொடரிணைப்பில் உள்ளது Cl ஆனது ac மின்னழுத்தத்தை மட்டும் தன் வழியே அதிகரிக்கும். CE பெருக்கப்பட்ட ac சைகைக்கு குறைந்த மின்மறுப்பு பாதையை அளிக்கும் CC ஒரு நிலையை அடுத்த நிலையுடன் இணைக்க பயன்படுகிறது. 

• வெளியீடு ஏற்பான் − உமிழ்ப்பானுக்கு குறுக்கே பெறப்படுகிறது.

ஏற்பான் மின்னோட்டம் IC = β IB           [∴ β = IC / IB] 

• ஏற்பான் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் 

VCE = VCC − IC RC

பெருக்கியின் செயல்பாடு: 

உள்ளீடு சைகையின் நேர் அரை அலையின் போது: 

• உமிழ்ப்பான் அடிவாய்க்கு குறுக்கே முன்னோக்கு மின்னழுத்தம் உள்ளீடு சைகையால் அதிகரிக்கப்படும். 

• இதனால் lB அதிகரிக்கும். எனவே lC யானது β மடங்கு அதிகரிக்கும் இது RC ன் குறுக்கே மின்னழுத்த இறக்கத்தை (ICRC) அதிகரித்து VCE யை குறைக்கும். 

• எனவே நேர்மறை உள்ளீடு சைகை வெளியீட்டில் பெருக்கப்பட்ட எதிர்மறை சைகையாக 180° திருப்பப்பட்டு பெருக்கப்படுகிறது. 

உள்ளீடு சைகையின் எதிர் அரை அலையின்போது 

• உமிழ்ப்பான் − அடிவாய் குறுக்கே உள்ள முன்னோக்கு மின்னழுத்தத்தை VS. குறைக்கிறது. இதனால் lB குறைந்து IC அதிகரிக்கும். IC யில் ஏற்படும் உயர்வு RC ன் குறுக்கே மின்னழுத்த இறக்கம் குறைந்து VCE அதிகரிக்கும். 

• எனவே எதிர்மறை உள்ளீடு சைகை வெளியீட்டில் பெருக்கப்பட்டிருக்கும் நேர்மறை சைகையை ஏற்படுத்தும். உள்ளீடு சைகையின் எதிர் அரைச்சுற்றின் போதும் 180° கட்ட வேறுபாடு உருவாக்கப்படுகிறது.