ٹرانجسٹر کو آن کرنے کے لیے کتنی وولٹیج کی ضرورت ہے؟

1، ٹرانزسٹرز کے لیے ٹرن آن وولٹیج کی تعریف
ٹرانزسٹر کا ٹرن آن وولٹیج، مختصراً، کم از کم وولٹیج کی قیمت سے مراد ہے جو ٹرانزسٹر کو آف اسٹیٹ سے آن اسٹیٹ میں منتقل کرنے کے لیے درکار ہے۔ مختلف قسم کے ٹرانزسٹرز، جیسے بائپولر جنکشن ٹرانزسٹرز (BJTs) اور فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹرز (FETs) کے لیے ٹرن آن وولٹیج کی تعریف اور پیمائش کا طریقہ قدرے مختلف ہے۔
بائپولر جنکشن ٹرانزسٹر (BJT): BJT میں، ٹرن آن وولٹیج عام طور پر اس لمحے کو کہتے ہیں جب بیس ایمیٹر وولٹیج (Vbe) ایک خاص اہم قدر تک پہنچ جاتا ہے، جس پر ٹرانزسٹر چلنا شروع کرتا ہے۔ یہ اہم قدر ٹرانزسٹر کے مواد اور مینوفیکچرنگ کے عمل پر منحصر ہے، عام طور پر 0.6V اور 0.7V کے درمیان (سلیکون پر مبنی BJTs کے لیے)، لیکن مخصوص ماڈل کے لحاظ سے بھی مختلف ہو سکتے ہیں۔
فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر (ایف ای ٹی): ایف ای ٹی کے ٹرن آن وولٹیج سے مراد ایک مخصوص قدر ہے جسے گیٹ سورس وولٹیج (Vgs) تک پہنچنے کی ضرورت ہے تاکہ چینل کی تشکیل یا مضبوطی شروع ہو جائے، اس طرح FET کی منتقلی کا سبب بنتا ہے۔ آف اسٹیٹ سے آن اسٹیٹ۔ اس قدر کو عام طور پر تھریشولڈ وولٹیج (Vth) کہا جاتا ہے، اور اس کی وسعت FET قسم (جیسے N-channel یا P-channel)، مواد (جیسے سیلیکون یا گیلیم آرسنائیڈ)، اور مینوفیکچرنگ کے عمل سے بھی متاثر ہوتی ہے۔
2، ٹرانزسٹروں کے ٹرن آن وولٹیج کو متاثر کرنے والے عوامل
ٹرانزسٹر کا ٹرن آن وولٹیج طے نہیں ہوتا اور مختلف عوامل سے متاثر ہوتا ہے۔
درجہ حرارت: جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، سیمی کنڈکٹر مواد کے اندرونی کیریئر کی حراستی میں اضافہ ہوتا ہے، جس کی وجہ سے ٹرانزسٹروں کے ٹرن آن وولٹیج میں تبدیلی آتی ہے۔ عام طور پر، BJT کا ٹرن آن وولٹیج بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ قدرے کم ہو جائے گا، جب کہ FET کا تھریشولڈ وولٹیج بڑھ سکتا ہے یا گر سکتا ہے، FET کی قسم اور مینوفیکچرنگ کے عمل پر منحصر ہے۔
مینوفیکچرنگ کا عمل: مختلف مینوفیکچرنگ عمل جیومیٹرک ڈائمینشنز، ڈوپنگ کنسنٹریشن، اور ٹرانجسٹرز کے دیگر پیرامیٹرز میں تبدیلیوں کا سبب بن سکتے ہیں، جس سے ان کے ٹرن آن وولٹیج متاثر ہوتے ہیں۔ سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، اعلی کارکردگی اور کم بجلی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ٹرانزسٹروں کا ٹرن آن وولٹیج بھی مسلسل کم ہو رہا ہے۔
مواد: سیلیکون کے علاوہ دیگر مواد جیسے گیلیم آرسنائیڈ، سلکان کاربائیڈ وغیرہ کو ٹرانزسٹر بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ان مواد میں مختلف جسمانی اور کیمیائی خصوصیات ہیں، جو ٹرانزسٹر کے ٹرن آن وولٹیج کو بھی متاثر کر سکتی ہیں۔
3، ٹرانزسٹر کے ٹرن آن وولٹیج کی پیمائش کا طریقہ
ٹرانزسٹروں کے ٹرن آن وولٹیج کی پیمائش کے لیے پیشہ ورانہ جانچ کے آلات، جیسے سیمی کنڈکٹر پیرامیٹر تجزیہ کار یا آسیلوسکوپس کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہاں ایک آسان پیمائش کے قدم کی مثال ہے (مثال کے طور پر N-channel MOSFET کا استعمال کرتے ہوئے):
ڈرین سورس چینل بنانے کے لیے MOSFET کے ڈرین (D) کو پاور سپلائی کے مثبت پول سے اور سورس (S) کو پاور سپلائی کے منفی پول سے جوڑیں۔
سگنل جنریٹر یا وولٹیج سورس کا استعمال کرتے ہوئے گیٹ (G) پر بتدریج بڑھتی ہوئی وولٹیج (Vgs) لگائیں۔
دریں اثنا، ڈرین کرنٹ (Id) میں ہونے والی تبدیلیوں کی نگرانی کے لیے ایمی میٹر کا استعمال کریں۔ جب Id نمایاں طور پر بڑھنا شروع کرتا ہے (عام طور پر پہلے سے طے شدہ حد تک پہنچ جاتا ہے)، متعلقہ Vgs MOSFET کا تھریشولڈ وولٹیج (Vth) ہوتا ہے۔
واضح رہے کہ پیمائش کے عمل میں مختلف غلطیوں اور غیر یقینی صورتحال (جیسے رابطے کی مزاحمت، درجہ حرارت بڑھنے، وغیرہ) کی وجہ سے، اصل پیمائش شدہ اوپننگ وولٹیج میں ڈیٹا مینوئل میں نظریاتی قدر یا برائے نام قدر سے کچھ انحراف ہو سکتا ہے۔
4، عملی ایپلی کیشنز میں ٹرانزسٹر ٹرن آن وولٹیج کی اہمیت
ٹرانزسٹروں کے ٹرن آن وولٹیج کا سرکٹ ڈیزائن اور کارکردگی کی اصلاح پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ مثال کے طور پر، ڈیجیٹل سرکٹس میں، منطقی دروازوں کی درست سوئچنگ کو یقینی بنانے اور بجلی کی کھپت کو کم کرنے کے لیے، ٹرانزسٹر کے ٹرن آن وولٹیج کو درست طریقے سے کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ اس کے علاوہ، اینالاگ سرکٹس میں، ٹرانزسٹروں کا ٹرن آن وولٹیج بھی اہم پیرامیٹرز جیسے کہ سرکٹ گین اور بینڈوتھ کا تعین کرتا ہے۔ لہذا، ٹرانزسٹروں کو ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ کرتے وقت، ان کے ٹرن آن وولٹیج کی خصوصیات اور ضروریات کو مکمل طور پر مدنظر رکھنا ضروری ہے۔
https://www.trrsemicon.com/transistor/npn-silicon-transistor-bcx55.html