ট্রানজিস্টরে বেস বায়াস বোঝা

আপনি যদি একজন প্রকৌশলের ছাত্র বা একজন প্রকৌশলী হন, আপনি সম্ভবত ট্রানজিস্টর সম্পর্কে জানেন এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক্সে সেগুলি কতটা গুরুত্বপূর্ণ।

কিন্তু এই ডিভাইসগুলি কতটা ভাল কাজ করে তার জন্য বেস পক্ষপাত কতটা গুরুত্বপূর্ণ তা নিয়ে আপনি কি কখনও চিন্তা করা বন্ধ করেছেন? বেস বায়াস হল একটি ট্রানজিস্টরের মেজরিটি-ক্যারিয়ার কন্টাক্টে প্রযোজ্য সরাসরি ভোল্টেজ।

ডিভাইসের মাধ্যমে কারেন্ট প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের জন্য এটি অপরিহার্য।

সঠিক বেস বায়াসিং ছাড়া, একটি ট্রানজিস্টর সঠিকভাবে কাজ করতে পারে না, যা অদ্ভুত আচরণ বা এমনকি ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যেতে পারে।

এই ব্লগ পোস্টে, আমি বেস বায়াস কী এবং ট্রানজিস্টর যেভাবে কাজ করে তার জন্য কেন এটি এত গুরুত্বপূর্ণ সে সম্পর্কে কথা বলব।

আপনি একজন অভিজ্ঞ প্রকৌশলী হোন বা ইলেকট্রনিক্সের ক্ষেত্রে সবেমাত্র শুরু করছেন, ভাল করার জন্য আপনাকে বেস পক্ষপাত বুঝতে হবে।

তাই আসুন ডুব দিয়ে বেস পক্ষপাতের আকর্ষণীয় জগত সম্পর্কে একসাথে শিখি।

ট্রানজিস্টরে বেস বায়াস এবং এর কাজ বোঝা

আনুষ্ঠানিক সংজ্ঞা:

প্রত্যক্ষ ভোল্টেজ যা একটি ট্রানজিস্টরের সংখ্যাগরিষ্ঠ-ক্যারিয়ার যোগাযোগে (বেস) প্রয়োগ করা হয়।

বেস বায়াস পদ্ধতি

একটি ট্রানজিস্টর সার্কিটে একটি বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর (BJT) বায়াস করা সহজ এবং বেস বায়াসের সাথে করা সহজ।

এই পদ্ধতিটি নিশ্চিত করে যে সঠিক বেস ভোল্টেজ, VBB, বেসে পাঠানো হয়েছে, যা তারপর BJT-তে সঠিক বেস কারেন্ট পাঠায় যাতে এটি চালু হতে পারে।

একটি "ফিক্সড বেস বায়াস সার্কিটে" একটি বেস বায়াস রোধ RB বেস এবং একটি বেস ব্যাটারি VBB এর মধ্যে সংযুক্ত থাকে।

এটি নিশ্চিত করে যে ট্রানজিস্টরের বেস কারেন্ট VCC এর প্রদত্ত মানগুলির জন্য একই থাকে।

জিরো সিগন্যাল বেস কারেন্ট পাওয়ার পদ্ধতি

জিরো-সিগন্যাল বেস কারেন্ট আইবি পাওয়ার জন্য বিভিন্ন উপায় আছে যা প্রয়োজন, যেমন কালেক্টর থেকে বেস পর্যন্ত বায়াসিং, কালেক্টর ফিডব্যাক রেসিস্টরের সাথে বায়াসিং বা ভোল্টেজ-ডিভাইডারের সাথে বায়াসিং।

যখন এই সার্কিটের রৈখিক অঞ্চলের দিকে তাকানো হয়, তখন এটি দেখায় যে DC এর উপর সরাসরি প্রভাব রয়েছে।

বেস সার্কিটে Kirchhoff এর ভোল্টেজ আইন প্রয়োগ করে, আমরা একটি সমীকরণ পেতে পারি যা IB এবং VBB এর মধ্যে সম্পর্ক দেখায়।

আপনি যদি VBB এবং RB জানেন তবে আপনি IB বের করতে এই সমীকরণটি ব্যবহার করতে পারেন।

বায়াস প্রতিরোধকের উদ্দেশ্য

একটি বায়াস প্রতিরোধক বেসে পর্যাপ্ত কারেন্ট প্রবাহিত রাখে যাতে BJT ট্রানজিস্টরটি ওভারলোড বা বন্ধ না হয়।

বায়াস রেসিস্টর ট্রানজিস্টরকে একটি নির্দিষ্ট অপারেটিং পয়েন্ট বা ডিসি অফসেটে রাখে।

কিছু BJT-এর একটি ডিজাইনে অংশের সংখ্যা কমানোর জন্য একটি অভ্যন্তরীণ পক্ষপাত প্রতিরোধক থাকে, কিন্তু BJT চালু এবং বন্ধ করার জন্য বাহ্যিক পক্ষপাত প্রতিরোধকের প্রয়োজন হয়।

একটি বায়াস রেসিস্টর বিল্ট-ইন ট্রানজিস্টর (BRT) হল একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টর যাতে একটি বেস রোধ এবং একটি বেস-ইমিটার রোধ উভয়ই থাকে।

ট্রানজিস্টরে নির্মিত এই প্রতিরোধকগুলির সাহায্যে, BRTs প্রয়োজনীয় বাহ্যিক অংশের সংখ্যা কমিয়ে দেয় এবং বিচ্ছিন্ন সার্কিট সেট আপ করা সহজ করে তোলে।

ট্রানজিস্টর বায়াসিং

ট্রানজিস্টর বায়সিং হল ট্রানজিস্টরকে একটি ডিসি ভোল্টেজ দেওয়ার প্রক্রিয়া যাতে ইমিটার-বেস জংশনটি ফরোয়ার্ড বায়াসড হয় এবং কালেক্টর-বেস জংশনটি পিছিয়ে যায়।

এটি ট্রানজিস্টরটিকে তার সক্রিয় অঞ্চলে রাখে যাতে এটি একটি পরিবর্ধক হিসাবে কাজ করতে পারে।

সঠিক উপায়ে কাপলিং এবং বাইপাস ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা ট্রানজিস্টরের বেসের মধ্যে বা বাইরে যাওয়া থেকে কোনো পক্ষপাতমূলক স্রোত বন্ধ করতে সাহায্য করবে।

একটি ট্রানজিস্টরের পক্ষপাতিত্ব এটিকে এনালগ এবং ডিজিটাল উভয় উপায়ে কাজ করতে দেয়।

বায়াসিং ছাড়া, BJT পরিবর্ধক লোড টার্মিনালগুলিতে সঠিক পরিমাণে শক্তি পাঠাতে পারে না।

অ্যামপ্লিফায়ার পারফরম্যান্সের উপর বায়াসিংয়ের প্রভাব

একটি ট্রানজিস্টর পরিবর্ধক কতটা ভাল কাজ করে তা প্রভাবিত করে কিভাবে বেস সেট আপ করা হয়।

"ক্লাস এ বায়াস" হল একটি পরিবর্ধক স্থাপনের প্রক্রিয়া যাতে অপারেটিং পয়েন্টটি ট্রানজিস্টরের চরিত্রগত বক্ররেখার সোজা অংশের মাঝখানে থাকে।

ক্লাস A পরিবর্ধক ট্রানজিস্টরের বেস-ইমিটার জংশন জুড়ে একটি ডিসি ভোল্টেজ স্থাপন করে পক্ষপাতদুষ্ট হয় যাতে তাদের নো-সিগন্যাল (শান্ত) অপারেটিং পয়েন্ট ট্রানজিস্টরের আচরণের একটি রৈখিক অংশে থাকে।

একটি ট্রানজিস্টরের বায়াস ভোল্টেজের জন্য সর্বোত্তম মান হল পিক এসি আউটপুট ভোল্টেজের দ্বিগুণ।

আপনি যদি একটি ট্রানজিস্টরের বায়াস ভোল্টেজ পরিবর্তন করেন তবে Q- পয়েন্টটিও সরে যাবে।

আপনার ইলেকট্রনিক্স বিপ্লব করুন: বেস পক্ষপাতের শক্তি ব্যবহার করুন

এখনও বোঝা কঠিন? আমাকে দৃষ্টিভঙ্গি কিছুটা পরিবর্তন করতে দিন:

আপনি কি আপনার ট্রানজিস্টরগুলি সব সময় ভাঙার জন্য অসুস্থ কারণ তারা অদ্ভুতভাবে কাজ করে এবং সঠিকভাবে কাজ করে না? বেস পক্ষপাতের শক্তি কতটা আশ্চর্যজনক তা দেখুন।

হ্যাঁ, আপনার ট্রানজিস্টরের মেজরিটি-ক্যারিয়ার কন্টাক্টে সরাসরি ভোল্টেজ লাগানো মসৃণ, নির্ভরযোগ্য অপারেশন এবং জ্বলন্ত মেল্টডাউনের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে।

তাহলে কেন সতর্কতা অবলম্বন করা যায় না এবং বেস পক্ষপাতের বন্য জগতে ঝাঁপ দেওয়া যায় না?

ঠিক আছে, এটি একটি টিভি বিজ্ঞাপনের মতো দেখতে একটি কৌতুক ছিল৷

এখন ব্যাখ্যায় ফিরে যাওয়া যাক।

বেস বায়াসকে প্রভাবিতকারী ফ্যাক্টর

বেস বায়াস উপর তাপমাত্রা প্রভাব

তাপমাত্রা বেস-ইমিটার ভোল্টেজ (VBE) এবং সংগ্রাহক-বেস বিপরীত, স্যাচুরেশন কারেন্ট পরিবর্তন করে।

এটি একটি বেস বায়াস সার্কিটের (ICBO) Q-পয়েন্ট পরিবর্তন করে।

তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে VBE 2.5 mV/ হারে কমে যায়, যখন ICBO উপরে যায়।

এটি বেস কারেন্ট আইবিকে উপরে চলে যায়, যা IC পরিবর্তন করতে বাধ্য করে, যা সার্কিটের Q-পয়েন্টকে সরিয়ে দেয়।

থার্মাল পলাতক ঘটতে না দেওয়ার জন্য, hFE স্প্রেডের বিরুদ্ধে পক্ষপাত স্থিতিশীল কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য পদক্ষেপ নিতে হবে।

বেস বায়াস এবং কালেক্টর-টু-বেস বায়াস ভোল্টেজ ডিভাইডার পক্ষপাতের তুলনায় VBE-তে পরিবর্তনের দ্বারা কম প্রভাবিত হয়।

এটি বিভিন্ন তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকা সার্কিটের জন্য বেস বায়াস এবং কালেক্টর-টু-বেস বায়াসকে আরও ভাল পছন্দ করে।

যখন একটি বাইপোলার ট্রানজিস্টরের Q-পয়েন্ট তার অপারেটিং সীমার মাঝখানে থাকে, তখন তাপমাত্রার পরিবর্তনের দ্বারা এটি কম প্রভাবিত হয়।

বেস প্রতিরোধক ভোল্টেজ গণনা করা হচ্ছে

একটি নির্দিষ্ট বেস বায়াস সহ একটি সার্কিটে বেস রেজিস্টরের ভোল্টেজ কী তা বের করতে ওহমের সূত্র এবং কির্চফের ভোল্টেজের সূত্র ব্যবহার করা হয়।

ট্রানজিস্টরকে বায়াস করার সবচেয়ে সহজ উপায় হল একটি ফিক্সড বেস বায়াস সার্কিট।

এই সার্কিটে, ট্রানজিস্টর কাজ করার সময় বেস বায়াস একই থাকে।

এই সার্কিট সেট আপ করতে, আপনি বেস এবং একটি বেস ব্যাটারি VBB বা ধ্রুবক ভোল্টেজের অন্য উৎসের মধ্যে একটি বেস-বায়াস প্রতিরোধক সংযোগ করুন।

যদি আমাদের কাছে একটি =100 ট্রানজিস্টর থাকে এবং আমরা 1mA এর একটি ইমিটার কারেন্ট পেতে চাই, তাহলে আমরা ওহমের সূত্র এবং কির্চফের ভোল্টেজ ল ব্যবহার করে বুঝতে পারি যে বেস-বায়াস প্রতিরোধক কত বড় হওয়া দরকার।

প্রথমত, আমাদের VBB কী তা খুঁজে বের করতে হবে।

আমরা লিখতে পারি: VCC = IB * RB + VBE Kirchhoff এর ভোল্টেজ ল ব্যবহার করে।

যেহেতু IB মোটামুটি IE/ এর সমান, যেখানে IE হল ইমিটার কারেন্ট, ট্রানজিস্টরের ডিসি লাভ এবং সিলিকন ট্রানজিস্টরের জন্য VBE প্রায় 0.7V, আমরা লিখতে পারি: VBB = VCC - (IE/)*RB - 0.7 ভি.

RB = (VCC - VBB - 0.7V)/(IE/) হল আপনি যখন RB এর জন্য সমাধান করবেন তখন আপনি যা পাবেন।

আপনি অনলাইন ক্যালকুলেটরও ব্যবহার করতে পারেন, যেমন ওমনি ক্যালকুলেটর দ্বারা ট্রানজিস্টর বায়সিং ক্যালকুলেটর।

এই ক্যালকুলেটরটি শুধুমাত্র বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর (BJT) এর সাথে কাজ করে এবং এটি বায়াস সেট করার বিভিন্ন উপায় অফার করে, যেমন ফিক্সড বেস বায়াস বায়াসিং, কালেক্টর ফিডব্যাক বায়াসিং, ইমিটার ফিডব্যাক বায়াসিং এবং ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াসিং।

ফিক্সড বেস বায়াসিং পদ্ধতির জন্য এই ক্যালকুলেটরটি ব্যবহার করতে, আপনি সাপ্লাই ভোল্টেজ (VCC), কাঙ্খিত কালেক্টর কারেন্ট (IC), DC গেইন (), এবং স্যাচুরেশন ভোল্টেজ (VCEsat) এর মতো পরিচিত মান রাখতে পারেন।

ক্যালকুলেটর আপনাকে ইমিটার কারেন্ট (IE), কালেক্টর রেজিস্ট্যান্স (RC), ইমিটার রেজিস্ট্যান্স (RE), এবং বেস রেজিস্ট্যান্স (RB) এর মত ফলাফল দেবে।

একটি ট্রানজিস্টরের জন্য পক্ষপাত প্রদানের পদ্ধতি

একটি ট্রানজিস্টর একটি পক্ষপাত দিতে বিভিন্ন উপায় আছে.

তাদের মধ্যে হল:

• বেস বায়াস বা "ফিক্সড কারেন্ট বায়াস" খুব একটা ভালো পদ্ধতি নয় কারণ ট্রানজিস্টর কাজ করার সময় বায়াস ভোল্টেজ এবং কারেন্ট একই থাকে না।
• ইমিটার ফিডব্যাকের সাথে বেস বায়াস: তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে সাথে প্রতিরোধের পরিবর্তন হলেও এই পদ্ধতিটি ডিসি অপারেটিং পয়েন্টকে স্থিতিশীল রাখে।
• বেস বায়াস উইথ কালেক্টর ফিডব্যাক: এই পদ্ধতির নাম এসেছে যেহেতু RB কালেক্টরের উপর ভিত্তি করে, তাই একটি নেতিবাচক ফিডব্যাক ইফেক্ট রয়েছে যা এটিকে বেস বায়াসের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল করে তোলে।
• কালেক্টর-টু-বেস বায়াস: এই পদ্ধতিতে ট্রানজিস্টরের কালেক্টর এবং বেসের মধ্যে একটি বায়াস ভোল্টেজ রাখা হয়।

এই পদ্ধতিটি একটি স্থিতিশীল পক্ষপাত ভোল্টেজ দেয় এবং সার্কিটগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে যেগুলির তাপমাত্রায় স্থিতিশীলতা প্রয়োজন।

• ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াস: এই পদ্ধতিতে দুটি রেসিস্টর দিয়ে তৈরি ভোল্টেজ ডিভাইডার নেটওয়ার্ক দিয়ে বেস ভোল্টেজ সেট করা হয়।

বেস বায়াস জন্য উন্নত কৌশল

বাইপোলার ট্রানজিস্টরকে তাদের রৈখিক অঞ্চলে কাজ করার জন্য বেস বায়াস একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়, যা পরিবর্ধনের জন্য প্রয়োজন।

কিন্তু বেস বায়াস সার্কিটগুলি তাপমাত্রা এবং ট্রানজিস্টর পরামিতির পরিবর্তনের জন্য সংবেদনশীল, যা সংগ্রাহক কারেন্টের পরিবর্তন ঘটাতে পারে যা ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন।

বেস পক্ষপাতকে আরও ভাল করার জন্য, লোকেরা এটিকে আরও স্থিতিশীল এবং অনুমানযোগ্য করার জন্য অন্যান্য উপায় নিয়ে এসেছে।

এই নিবন্ধে, আমরা বেস বায়াসের জন্য উন্নত কৌশলগুলি সম্পর্কে কথা বলব, যেমন ইমিটার-ফিডব্যাক বায়াস, ইমিটার বায়াস, ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াস এবং সাধারণ বেস বায়াস সংকেত মেশানো এবং গুন করার জন্য।

ইমিটার-ফিডব্যাক বায়াস

ইমিটার-ফিডব্যাক বায়াস হল একটি ট্রানজিস্টর সেট আপ করার একটি উপায় যা ইমিটার ফিডব্যাক এবং বেস-সংগ্রাহক ফিডব্যাক উভয়ই ব্যবহার করে সংগ্রাহকের বর্তমান স্থিতিশীল রাখতে।

এই পদ্ধতিতে, বেস-বায়াস সার্কিটে একটি ইমিটার প্রতিরোধক যুক্ত করা হয়।

এটি নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া তৈরি করে বেস-বায়াসকে আরও অনুমানযোগ্য করে তোলে, যা বেস ভোল্টেজের পরিবর্তনের কারণে সংগ্রাহক কারেন্টের যেকোনো পরিবর্তন বাতিল করে।

ইমিটার-ফিডব্যাক বায়াস বেস বায়াসের চেয়ে ভালো কারণ এটি বেস বায়াসকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন এবং ট্রানজিস্টরের প্যারামিটারের প্রতি কম সংবেদনশীল করে তোলে।

এই পদ্ধতিটি ইমিটার প্রতিরোধকের নেতিবাচক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে এটি করে, যা এই পরিবর্তনগুলিকে কম লক্ষণীয় করে তোলে।

ইমিটার বায়াস

তাপমাত্রা পরিবর্তিত হওয়ার পরেও ইমিটার বায়াস খুব স্থিতিশীল থাকে এবং এটি ইতিবাচক এবং নেতিবাচক সরবরাহ ভোল্টেজ উভয়ই ব্যবহার করে।

একটি সাধারণ ইমিটার বিজেটি ট্রানজিস্টরে, ইমিটারটি মাটির সাথে সংযুক্ত থাকে, তাই ইনপুট ভোল্টেজ মাটির (ইমিটার) সাপেক্ষে বেসে পরিমাপ করা হয় এবং আউটপুট ভোল্টেজটি গ্রাউন্ডের (সংগ্রাহক) সাপেক্ষে সংগ্রাহকে পরিমাপ করা হয় ( নির্গতকারী)।

ইমিটার বায়াসিং ট্রানজিস্টরের ভিত্তি সবসময় সঠিকভাবে পক্ষপাতদুষ্ট হয় তা নিশ্চিত করে একটি পরিবর্ধকের সক্রিয় অঞ্চলের Q-পয়েন্টকে আরও স্থিতিশীল করে তুলতে পারে।

এটি বেস বায়াসিংয়ের চেয়ে ভাল কারণ এটি পক্ষপাতকে স্থিতিশীল রাখে।

ভোল্টেজ বিভাজক পক্ষপাত

বেস বায়াস সার্কিট ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াস সার্কিটের চেয়ে কম স্থিতিশীল।

বেস ভোল্টেজ, যা সংগ্রাহক ভোল্টেজের সাথে সম্পর্কিত নয়, এই সার্কিটে একটি ভোল্টেজ বিভাজক নেটওয়ার্ক দ্বারা সেট করা হয়।

এটি এমন করে যে সংগ্রাহক ভোল্টেজের পরিবর্তন এবং ট্রানজিস্টরের পরামিতিগুলি বায়াস পয়েন্টে কম প্রভাব ফেলে।

বেশিরভাগ সময়, একটি ভোল্টেজ বিভাজকের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা বেস বায়াস সার্কিটের তুলনায় অনেক বেশি।

এটি ভোল্টেজ বিভাজককে আরও স্থিতিশীল করে তোলে।

বেস বায়াস

বেস বায়াস সার্কিটগুলি তৈরি করা সহজ এবং ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াস সার্কিটের তুলনায় কম অংশ থাকে, তবে তারা কম স্থিতিশীল।

বেস বায়াস ভোল্টেজ সরাসরি সংগ্রাহক ভোল্টেজের সাথে যুক্ত।

সংগ্রাহক ভোল্টেজ বা ট্রানজিস্টরের পরামিতি পরিবর্তন হলে, বেস বায়াস ভোল্টেজও পরিবর্তিত হবে, সার্কিটটিকে অস্থির করে তুলবে।

সংকেত মিশ্রণ এবং গুণের জন্য সাধারণ বেস বায়াস

একটি সাধারণ বেস সার্কিটে সংকেত মিশ্রিত করতে এবং গুণ করতে, ডায়োডের মতো একটি অরৈখিক উপাদান বা ট্রানজিস্টর বা FET-এর মতো একটি সক্রিয় ডিভাইসকে সঠিক পরিমাণে পক্ষপাত দেওয়া হয়।

এটি ঘটে যখন একটি অরৈখিক উপাদানের মাধ্যমে দুটি সংকেত পাঠানো হয়।

মূল সংকেতগুলির যোগফল এবং পার্থক্য ফ্রিকোয়েন্সিতে, নতুন ফ্রিকোয়েন্সিতে দুটি নতুন সংকেত তৈরি করা হয়।

একটি বাইপাস ক্যাপাসিটরের সাথে একটি ইমিটার-বায়াস কনফিগারেশন ব্যবহার করা মিশ্রণ এবং গুণনের জন্য একটি সাধারণ বেস সার্কিট সেট আপ করার একটি উপায়।

একটি বাইপাস ক্যাপাসিটরের সাথে একটি ভোল্টেজ-বিভাজক পক্ষপাত কনফিগারেশন এটি করার আরেকটি উপায়।

সংক্ষেপে, নতুন কৌশল ব্যবহারের মাধ্যমে ভিত্তি পক্ষপাতকে আরও স্থিতিশীল এবং অনুমানযোগ্য করা হয়েছে।

এমনকি যখন তাপমাত্রা এবং ট্রানজিস্টর পরামিতি পরিবর্তিত হয়, ইমিটার-ফিডব্যাক বায়াস এবং ইমিটার বায়াস বায়াসটিকে খুব স্থিতিশীল রাখে।

বেস বায়াস ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াস থেকে কম স্থিতিশীল, এবং বেস বায়াস সিগন্যাল মিশ্রিত ও গুন করতে ব্যবহৃত হয়।

বেস-কালেক্টর জংশন এবং বেস-এমিটার ভোল্টেজ ড্রপ

একটি বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টরে, বেস এবং কালেক্টরের মধ্যে সংযোগ সর্বদা বিপরীত পক্ষপাতী হয়।

এর মানে হল যে একটি উচ্চ বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ জংশন ভাঙার আগে প্রয়োগ করা যেতে পারে।

বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজ বেসের সংখ্যালঘু বাহকদের জন্য একটি ফরোয়ার্ড বায়াস হিসাবে কাজ করে, বেস-সংগ্রাহক জংশনের মাধ্যমে এবং সংগ্রাহক অঞ্চলে তাদের গতি দেয়।

যখন ইমিটার-বেস এবং কালেক্টর-বেস জংশন উভয়ই ফরওয়ার্ড-বায়াসড হয়, তখন ইমিটার থেকে কালেক্টরের দিকে কারেন্ট প্রবাহিত হয়।

এটি ট্রানজিস্টরকে তার কাজ করতে দেয়।

এই অবস্থায়, যাকে স্যাচুরেশন বলা হয়, উভয় জংশনই সামনের দিকে পক্ষপাতী, এবং বেস এবং ইমিটারের মধ্যে ভোল্টেজ সিলিকন ট্রানজিস্টরের জন্য কমপক্ষে 0.7V বা জার্মেনিয়াম ট্রানজিস্টরের জন্য 0.3V।

বেস-ইমিটার জংশন বায়াসিং

বেস-ইমিটার জংশন জুড়ে ফরওয়ার্ড বায়াস ভোল্টেজ ড্রপ ইমিটার-বেস জংশনে বাধা কমিয়ে ট্রানজিস্টর কীভাবে কাজ করে তা প্রভাবিত করে।

এটি আরও বাহককে সংগ্রাহকের কাছে যেতে দেয় এবং বিকিরণকারী থেকে সংগ্রাহকের দিকে এবং বাহ্যিক সার্কিটের মাধ্যমে কারেন্টের প্রবাহ বাড়ায়।

একটি ট্রানজিস্টর একটি পরিবর্ধক হিসাবে কাজ করার জন্য, এর প্রতিটি জংশনকে ট্রানজিস্টরের বাইরে থেকে আসা একটি ভোল্টেজ দ্বারা পরিবর্তন করতে হবে।

প্রথম পিএন জংশন, যা ইমিটার এবং বেসের মধ্যে, সামনের দিকে পক্ষপাতদুষ্ট।

দ্বিতীয় পিএন জংশন, যা বেস এবং সংগ্রাহকের মধ্যে রয়েছে, বিপরীত দিকে পক্ষপাতদুষ্ট।

একটি ট্রানজিস্টর চালু করার জন্য, বেস থেকে ইমিটারে (VBE) ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ শূন্যের চেয়ে বেশি হতে হবে, সাধারণত 0.6V এর কাছাকাছি।

একটি ট্রানজিস্টর কাজ করার জন্য, বেস-ইমিটার ডায়োডকে অবশ্যই এগিয়ে যেতে হবে।

যখন VBE 0.6V এর বেশি হয়, তখন ট্রানজিস্টর সক্রিয় মোডে কাজ করে এবং সংকেতগুলিকে বুস্ট করে।

যখন VBE 0.6V এর কম হয়, অন্যদিকে, ট্রানজিস্টরগুলি "কাটঅফ মোড" নামে একটি অবস্থায় থাকে, যেখানে তাদের মধ্য দিয়ে কোনো কারেন্ট প্রবাহিত হয় না।

একটি ট্রানজিস্টর বিপরীত সক্রিয় মোডে থাকার জন্য, বিকিরণকারীর ভোল্টেজ বেসের ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হতে হবে, যা সংগ্রাহকের ভোল্টেজের চেয়ে বেশি হতে হবে।

বেস বায়াসিং টেকনিক

বিভিন্ন বেস বায়াসিং পদ্ধতি, যেমন ইমিটার-ফিডব্যাক বায়াস এবং ভোল্টেজ ডিভাইডার বায়াস, কালেক্টর কারেন্টকে স্থিতিশীল করতে এবং ভবিষ্যদ্বাণী করা সহজ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ইমিটার এবং বেস-কালেক্টর ফিডব্যাক উভয় ব্যবহার করে ইমিটার-ফিডব্যাক পক্ষপাতের সাথে সংগ্রাহক কারেন্টকে স্থির রাখা হয়।

যখন বেস-বায়াস সার্কিটে একটি ইমিটার প্রতিরোধক যোগ করা হয়, তখন তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রভাব এবং ট্রানজিস্টরের পরামিতিগুলি হ্রাস পায়।

এটি একা বেস পক্ষপাতের চেয়ে ইমিটার-ফিডব্যাক পক্ষপাতকে আরও স্থিতিশীল করে তোলে।

ভোল্টেজ-ডিভাইডার বায়াস বেস ভোল্টেজ সেট করতে একটি ভোল্টেজ-ডিভাইডার নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে, যা সংগ্রাহক ভোল্টেজ থেকে স্বাধীন এবং উচ্চ পক্ষপাত স্থায়িত্ব দেয়।

এই সেটআপটি বেস বায়াসিংয়ের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল কারণ এটি দ্বিতীয় পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করে না, যা সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।

একটি ট্রানজিস্টরের বর্তমান লাভ, e, বেস কারেন্ট দ্বারা বিভক্ত কালেক্টর কারেন্টের সমান।

এর মানে হল যে অল্প পরিমাণ বেস কারেন্ট একটি অনেক বড় সংগ্রাহক কারেন্টকে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা একটি ট্রানজিস্টর কীভাবে কাজ করে তার ভিত্তি।

একটি সংগ্রাহক কারেন্ট প্রবাহিত হওয়ার জন্য, ট্রানজিস্টরের তিনটি অংশই অগ্রসর হতে হবে।

এর মানে হল যে সঞ্চালনের জন্য একটি কারেন্ট অবশ্যই বেসে চালিত হতে হবে।

ফরোয়ার্ড-বায়াস ভোল্টেজ বাড়লে ট্রানজিস্টরের কালেক্টর কারেন্ট বেড়ে যায়।

বেস-কালেক্টর ভোল্টেজ সীমাবদ্ধতা

ইমিটার বায়াস কাজ করা বন্ধ করার আগে বেস-কালেক্টর ভোল্টেজ কতটা বেশি যেতে পারে তা নির্ভর করে ব্যবহৃত ট্রানজিস্টর এবং এর স্পেসিফিকেশনের উপর।

বেশিরভাগ সময়, প্রস্তুতকারক একটি ট্রানজিস্টরের জন্য সর্বাধিক বেস-কালেক্টর ভোল্টেজ (Vbc) রেটিং তালিকাভুক্ত করবে।

এই রেটিংটি কয়েক ভোল্ট থেকে কয়েকশ ভোল্ট পর্যন্ত হতে পারে।

যখন বেস এবং সংগ্রাহকের মধ্যে ভোল্টেজ সর্বাধিক রেটিং এর উপরে চলে যায়, তখন ট্রানজিস্টরটি ভেঙে যেতে পারে এবং সম্ভবত ভালর জন্য ক্ষতিগ্রস্থ হতে পারে।

কিন্তু বেস-সংগ্রাহকের ভোল্টেজ সর্বোচ্চ রেটিং থেকে বেশি হলেও ইমিটার বায়াস এখনও ট্রানজিস্টরের নিরাপদ অপারেটিং সীমার মধ্যে কাজ করতে পারে।

বেস বায়াস এর গণনা এবং বিশ্লেষণ

বেস বায়সিংয়ে লোড রেজিস্ট্যান্স গণনা করা

একটি BJT বেস রেজিস্টর বায়াস সার্কিটে, লোড রেজিস্ট্যান্স RL = (V CC - V BE) / IE সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে, যেখানে V CC হল পাওয়ার সাপ্লাই থেকে ভোল্টেজ, V BE হল বেস-ইমিটার জুড়ে ভোল্টেজ। জংশন, এবং IE হল ইমিটার কারেন্ট।

এই সূত্রটি একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ইমিটার কারেন্টের জন্য কতগুলি বায়াস প্রতিরোধকের প্রয়োজন তা নির্ধারণ করতে সাহায্য করে।

ভোল্টেজ বিভাজক বায়াস কনফিগারেশন

থেভেনিনের উপপাদ্য ব্যবহার করে, আপনি একটি ভোল্টেজ বিভাজকের জন্য পক্ষপাতের কনফিগারেশন খুঁজে পেতে পারেন।

এই পদ্ধতিতে, দুটি প্রতিরোধক একটি শক্তির উত্স এবং স্থলের মধ্যে সিরিজে সংযুক্ত থাকে এবং একটি প্রতিরোধক ট্রানজিস্টরের ভিত্তির সাথে সংযুক্ত থাকে।

এই সেট-আপে, লোড রেজিস্ট্যান্স সাধারণত সার্কিটের পরবর্তী অংশ বা কারেন্টের উৎস।

বায়াস প্রতিরোধকগুলি R1 = (V CC - V BE) * R2 / V BE সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে, যেখানে R1 হল বেস এবং ভোল্টেজ ডিভাইডারের মধ্যে রোধ, R2 হল ভোল্টেজ ডিভাইডারের অন্য রোধ এবং V BE বেস-ইমিটার জংশন জুড়ে ভোল্টেজ (সাধারণত একটি সিলিকন ট্রানজিস্টরের জন্য প্রায় 0.6-0.7V)।

কালেক্টর ফিডব্যাক বায়াস কনফিগারেশন

সংগ্রাহক ফিডব্যাক বায়াস কনফিগারেশনে, ট্রানজিস্টরের সংগ্রাহক এবং ভিত্তির মধ্যে একটি প্রতিরোধক রেখে একটি ইমিটার কারেন্ট সেট করা হয়।

এই ভাবে প্রতিক্রিয়া দেয় এবং পক্ষপাত বিন্দু স্থির রাখে।

লোড রেজিস্ট্যান্স বের করতে ওহমের ল ব্যবহার করা যেতে পারে এবং কালেক্টর রোধের জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ কালেক্টর ভোল্টেজ বের করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

মনে রাখবেন যে একটি BJT সার্কিটের পক্ষপাতিত্ব করার অন্যান্য উপায় রয়েছে এবং আপনি যে পদ্ধতিটি বেছে নিয়েছেন তা নির্ভর করবে সার্কিটের কী প্রয়োজন।

কালেক্টর ফিডব্যাক বায়াস সার্কিট

টিপ: আপনার প্রয়োজন হলে ক্যাপশন বোতামটি চালু করুন। আপনি যদি কথ্য ভাষার সাথে পরিচিত না হন তবে সেটিংস বোতামে "স্বয়ংক্রিয় অনুবাদ" চয়ন করুন৷ আপনার প্রিয় ভাষা অনুবাদের জন্য উপলব্ধ হওয়ার আগে আপনাকে প্রথমে ভিডিওর ভাষায় ক্লিক করতে হতে পারে।

ব্যবহারের ক্ষেত্রে

এতে ব্যবহৃত হয়:	বর্ণনা:
পরিবর্ধক:	এমপ্লিফায়ার সার্কিটে, বেস বায়াস Q-পয়েন্ট সেট করার জন্য ব্যবহার করা হয়, যা ট্রানজিস্টর যে স্তরে কাজ করে। পক্ষপাত ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, প্রকৌশলীরা পরিবর্ধন ফ্যাক্টর নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন এবং নিশ্চিত করতে পারেন যে সিগন্যালটি তাদের পছন্দের পরিসরে থাকে।
চালু এবং বন্ধ করা:	সুইচিং সার্কিটে, যেখানে বৈদ্যুতিক সংকেত চালু এবং বন্ধ করতে ট্রানজিস্টর ব্যবহার করা হয়, বেস বায়াসও খুব গুরুত্বপূর্ণ। এই ক্ষেত্রে, বায়াস ভোল্টেজ ট্রানজিস্টর চালু করার জন্য প্রয়োজনীয় থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে। এটি সার্কিটকে চালু এবং বন্ধ করার মধ্যে সুইচ করতে দেয়।
শক্তির উৎস:	পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটে, আউটপুট ভোল্টেজ স্থিতিশীল এবং সঠিক পরিসরে থাকে তা নিশ্চিত করতে বেস বায়াস ব্যবহার করা হয়। বায়াস ভোল্টেজকে একটি নির্দিষ্ট স্তরে সেট করার মাধ্যমে, প্রকৌশলীরা ডিভাইসের মধ্য দিয়ে কতটা কারেন্ট প্রবাহিত হচ্ছে তা নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এবং ভোল্টেজকে উপরে ও নিচে যাওয়া বন্ধ করতে পারে।
অসিলেটর:	অসিলেটর সার্কিটে, ডিভাইসের ফ্রিকোয়েন্সি সঠিক স্তরে রাখতে বেস বায়াস ব্যবহার করা হয়। প্রকৌশলীরা নিশ্চিত করতে পারেন যে অসিলেটর পক্ষপাত ভোল্টেজ পরিবর্তন করে একটি স্থির তরঙ্গরূপ তৈরি করে।
সেন্সর সার্কিট:	সেন্সর সার্কিটগুলিতে, যেখানে ট্রানজিস্টরগুলি ভোল্টেজ বা কারেন্টের পরিবর্তন সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়, বেস বায়াসও ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রকৌশলীরা একটি নির্দিষ্ট স্তরে পক্ষপাত ভোল্টেজ সেট করে সেন্সর কতটা সংবেদনশীল এবং নির্ভুল তা নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন। এটি সেন্সরকে ইনপুট সিগন্যালে এমনকি ছোট পরিবর্তনগুলিকে গ্রহণ করতে দেয়৷

উপসংহার

শেষ পর্যন্ত, একটি ট্রানজিস্টর কীভাবে কাজ করে তার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হল বেস বায়াস যা উপেক্ষা করা যায় না।

সঠিক বেস বায়াসিং নির্ভরযোগ্য কর্মক্ষমতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি কারেন্টের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে এবং ডিভাইসটিকে স্থিতিশীল রাখে।

কিন্তু সাধারণভাবে ইলেকট্রনিক্সের জন্য বেস বায়াসিং বলতে কী বোঝায় সে সম্পর্কে চিন্তা করাও গুরুত্বপূর্ণ।

যেহেতু আমাদের বিশ্ব প্রযুক্তির উপর আরও বেশি নির্ভরশীল হয়ে উঠছে, তাই পরিবেশ এবং আমাদের সম্প্রদায়ের উপর তাদের প্রভাবগুলিকে ন্যূনতম রাখতে আমরা কীভাবে এই ডিভাইসগুলি ডিজাইন এবং ব্যবহার করি সে সম্পর্কে আমাদের সতর্কতার সাথে চিন্তা করতে হবে।

আমাদের নকশা এবং উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে বেস পক্ষপাতের ধারণাগুলি ব্যবহার করে, আমরা এমন ইলেকট্রনিক্স তৈরি করতে পারি যা কেবল দরকারী নয় বরং পরিবেশ বান্ধব এবং সমাজের জন্যও ভাল।

প্রকৌশলী এবং প্রযুক্তিবিদ হিসাবে, আমাদের কাজ কীভাবে সকলকে প্রভাবিত করে সে সম্পর্কে চিন্তা করা আমাদের কাজ, এবং বেস পক্ষপাত হল এর একটি ছোট অংশ।

সুতরাং আসুন বড় ছবি মাথায় রেখে যা সম্ভব তার সীমাবদ্ধতা বজায় রাখি।

লিঙ্ক এবং রেফারেন্স

ট্রানজিস্টর বায়াসিং এবং আউটপুট বায়াস ভোল্টেজ:

https://resources.pcb.cadence.com/blog/2020-transistor-biasing-and-output-bias-voltages

বাইপোলার ট্রানজিস্টর বায়াসিং:

https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_transistor_biasing

সলিড স্টেট ডিভাইস লেকচার 18:

https://engineering.purdue.edu/~ee606/downloads/ECE606_f12_Lecture18.pdf