இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டர் (BJT)

அறிமுகம்#

1951 இல் வில்லியம் ஷாக்லி என்பவர் டிரான்சிஸ்டரின் நவீன வடிவத்தை உருவாக்கினார். இது இருபதாம் நூற்றாண்டில் தொழில்நுட்ப புரட்சியை ஏற்படுத்த உதவிய குறைகடத்தி கருவி ஆகும். டிரான்சிஸ்டரில் வெப்ப இழப்பு மிகக் குறைவாகும். இப்பண்பு ஆயிரக்கணக்கில் மீச்சிறு டிரான்சிஸ்டர்களைக் கொண்ட தொகுப்புச் சுற்றை உருவாக்க அடிப்படையாக இருந்தது. வேகமாக முன்னேறிவரும் எலக்ட்ரானியல் தொழில் துறையில் அதிக அளவு பயன்பாடுகளுக்கு தொகுப்புச் சுற்றின் தோற்றம் வழிவகை செய்துள்ளது.

இருமுனை சந்தி டிரான்சிஸ்டரில், ஒரு குறைகடத்தி (சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானியம்) படிகத்தில் n-வகை பொருளானது இரண்டு p- வகை பொருள்களுக்கிடையே இடையீட்டு அடுக்காக அமைக்கப்படுகிறது (PNP டிரான்சிஸ்டர்) அல்லது ஒரு p-வகை பொருள் இரண்டு n-வகை பொருள்களுக்கிடையே இடையீட்டு அடுக்காக அமைக்கப்படுகிறது (NPN டிரான்சிஸ்டர்). ஈரப்பதத்தினால் பாதிப்பு ஏற்படாமல் பாதுகாக்க டிரான்சிஸ்டரானது உலோக அல்லது நெகிழிப் பெட்டியில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. டிரான்சிஸ்டரின் இரு வகைகளும், மின்சுற்றுக் குறியீடுகளும் படம் 10.25இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

இவ்வாறு உருவாக்கப்பட்ட மூன்று பகுதிகள் உமிழ்ப்பான், அடிவாய் மற்றும் ஏற்பான் எனப்படும். இவை முறையே E, B மற்றும் C எனப் பெயரிடப்பட்ட முனைகள் அல்லது மின் இணைப்பு அமைப்பு ஏற்படுத்தப்பட்டுள்ளது. BJT என்பது இரு p-n சந்திகளைக் கொண்டுள்ளதால், உமிழ்ப்பான் – அடிவாய் சந்தி ($J_{EB}$) மற்றும் ஏற்பான் – அடிவாய் சந்தி ($J_{CB}$) ஆகிய இரு சந்திகளின் குறுக்கே முறையே இரண்டு இயக்கமில்லாப் பகுதிகள் உருவாகின்றன.

உமிழ்ப்பான் முனையில் p-விருந்து n-க்கு குறிக்கப்பட்டுள்ள அம்புக்குறி மரபு மின்னோட்டத்தின் திசையைக் குறிக்கிறது.

உமிழ்ப்பான்

உமிழ்ப்பானின் முக்கிய செயல்பாடு பெரும்பான்மை ஊர்திகளை ஏற்பான் பகுதிக்கு அடிவாய் வழியாகத் தருவது ஆகும். எனவே மற்ற இரு பகுதிகளிலும் உமிழ்ப்பான் ஆனது அதிக அளவு மாசூட்டப்பட்டிருக்கும்.

அடிவாய்

மற்ற இருபகுதிகளை ஒப்பிடும்போது, அடிவாய் ஆனது மெல்லியதாக ($10^{-6} m$) குறைந்த அளவு மாசூட்டப்பட்டு இருக்கும்.

ஏற்பான்

உமிழ்ப்பானிலிருந்து அடிவாய் வழியாகச் செலுத்தப்படும் பெரும்பான்மை ஊர்திகளை ஏற்பதே ஏற்பானின் முக்கிய செயல்பாடு ஆகும். எனவே ஏற்பானின் அளவு மற்ற இரு பகுதியை விடப் பெரியதாக இருக்க வேண்டும். ஏனெனில், இது அதிக மின் திறன் இழப்பிற்குப் பயன்படுத்த வேண்டியுள்ளது. மேலும், இது ஓரளவு மாசூட்டப்படுகிறது.

குறிப்பு: வடிவம் மற்றும் மாசூட்டல் அளவின் வேறுபாட்டின் காரணமாக உமிழ்ப்பாளுக்கு பதிலாக ஏற்பாளுக்கும், ஏற்பாளுக்கு பதிலாக உமிழ்ப்பாளுக்கும் இணைப்புகள் தர இயலாது.

PNP டிரான்சிஸ்டரில் அடிவாயும் ஏற்பாலும் உமிழ்ப்பாணைப் பொருத்து எதிர்மின்வாயாக இருப்பதை நடுவில் உள்ள N குறிக்கிறது. ஆனால், NPN டிரான்சிஸ்டரில் அடிவாயும் ஏற்பாலும் உமிழ்ப்பாணைப் பொருத்து நேர்மின் வாயாக இருப்பதை நடுவில் உள்ள P குறிக்கிறது.

டிரான்சிஸ்டர் மின்சுற்று வடிவமைப்புகள்#

டிரான்சிஸ்டர் செயல்படும்போது, அதன் முனைகளில் ஏதேனும் ஒரு முனை, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு மின்சுற்றுகளுக்குப் பொதுவாக பயன்படுத்துவதைப் பொருத்து, மூன்று வகைப்பட்ட மின்சுற்று அமைப்புகள் உள்ளன.

i) பொது அடிவாய் (CB) வடிவமைப்பு:

இங்கு உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு மின்சுற்றுகளில் பொதுவாக அடிவாய் இருக்கும். படம் 10.26 (அ) மற்றும் 10.26 (ஆ)இல் இதற்கான குறியீடு மற்றும் மின்சுற்றுகள் காட்டப்பட்டுள்ளன. உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டம் $I_E$ உள்ளீடு மின்னோட்டமாகவும், ஏற்பான் மின்னோட்டம் $I_C$ ஆனது வெளியீடு மின்னோட்டமாகவும் அமையும். உள்ளீடு சைகையானது உமிழ்ப்பான் – அடிவாய் முனைகளுக்கு இடையே அளிக்கப்பட்டு, வெளியீடானது ஏற்பான் – அடிவாய் முனைகளுக்கிடையே பெறப்படும்.

ii) பொது உமிழ்ப்பான் மின்சுற்று வடிவமைப்பு

இந்த வடிவமைப்பில், உமிழ்ப்பான் ஆனது உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு ஆகிய இரண்டு மின்சுற்றுகளுக்கும் பொதுவானதாக அமையும். இது படம் 10.27இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. அடிவாய் மின்னோட்டம் $I_B$ உள்ளீடு மின்னோட்டமாகவும், ஏற்பான் மின்னோட்டம் $I_C$ ஆனது வெளியீடு மின்னோட்டமாகவும் அமையும். உள்ளீடு சைகையானது அடிவாய் மற்றும் உமிழ்ப்பான் முனைகளுக்கிடையே அளிக்கப்படுகிறது. ஏற்பான் மற்றும் உமிழ்ப்பான் முனைகளுக்கிடையே வெளியீடு அளவிடப்படுகிறது.

iii) பொது ஏற்பான் வடிவமைப்பில் வெளியீடு உமிழ்ப்பான் முனையில் பெறப்படுவதால் இச்சுற்று உமிழ்ப்பான் பின்தொடர்ச்சுற்று எனவும் அழைக்கப்படுகிறது.

டிரான்சிஸ்டரை சார்புபடுத்துதல்#

டிரான்சிஸ்டரின் முனைகளுக்கு இடையே உரிய DC மின்னழுத்தத்தை அளிப்பது சார்புபடுத்துதல் எனப்படும். வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வெவ்வேறு விதமாக டிரான்சிஸ்டர் சார்பளிக்கப்படுகிறது. டிரான்சிஸ்டருக்கு சார்பளிக்கும் வெவ்வேறு வகைகள் பின்வருமாறு,

செயல்படும் முன்னோக்கு சார்பு நிலை:

இந்த வகைச் சார்பில் உமிழ்ப்பான் – அடிவாய் சந்தி முன்னோக்குச் சார்பிலும், ஏற்பான் – அடிவாய் சந்தி பின்னோக்குச் சார்பிலும் இருக்கும். டிரான்சிஸ்டரானது செயல்படும் நிலையில் அமையும். இப்போது டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கியாகச் செயல்படும்.

தெவிட்டிய நிலை:

இங்கு உமிழ்ப்பான் – அடிவாய் சந்தியும், ஏற்பான் – அடிவாய் சந்தியும் முன்னோக்குச் சார்பில் அமையும். டிரான்சிஸ்டரின் சந்திகளின் குறுக்கே மிக அதிக அளவு மின்னோட்டம் பாயும். இந்நிலையில் டிரான்சிஸ்டரானது மூடிய சாவியாகச் செயல்படும்.

வெட்டு நிலை:

இந்த நிலையில் உமிழ்ப்பான் – அடிவாய் சந்தியும், ஏற்பான் – அடிவாய் சந்தியும் பின்னோக்குச் சார்பில் அமையும். இந்த நிலையில் டிரான்சிஸ்டர் திறந்த சுற்றாகச் செயல்படும்.

பொது அடிவாய் நிலையில் டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாடு#

பொது அடிவாய் நிலையில் NPN டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாடு பின்வருமாறு விவரிக்கப்படுகிறது. முன்னோக்குச் சார்பு செயல்படும் நிலையில் பொது அடிவாய் NPN டிரான்சிஸ்டரில் பாயும் மின்னோட்டம் படம் 10.29 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

அடிப்படையில், BJT என்பது இரு p-n சந்தி டையோடுகள் பின்புறமாக இணைக்கப்பட்டுள்ளதைப் போன்று கருதலாம். டிரான்சிஸ்டரின் முன்னோக்குச் செயல் சார்பில், $V_{EB}$ என்னும் DC மின்னழுத்த மூலத்தின் உதவியால் உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தி முன்னோக்குச் சார்பிலும், ஏற்பான் – அடிவாய் சந்தி $V_{CB}$ எனும் மின்னழுத்த மூலத்தின் உதவியால் பின்னோக்குச் சார்பிலும் வைக்கப்படும். உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தியின் இயக்கமில்லாப் பகுதியை முன்னோக்குச் சார்பு குறைக்கும். ஆனால், ஏற்பான் - அடிவாய் சந்தியின் இயக்கமில்லாப் பகுதியைப் பின்னோக்குச் சார்பு அதிகரிக்கும். எனவே, உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தியில் மின்னழுத்த அரண் குறையும். ஆனால், ஏற்பான் – அடிவாய் சந்தியில் மின்னழுத்த அரண் அதிகரிக்கும். உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தியின் குறுக்கே மின்னழுத்தம் $V_{EB}$ எனவும் ஏற்பான் - அடிவாய் சந்தியின் குறுக்கே மின்னழுத்தம் $V_{CB}$ எனவும் குறிக்கப்படுகின்றன.

NPN டிரான்சிஸ்டரில், உமிழ்ப்பானில் பெரும்பான்மை ஊர்திகள் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். உமிழ்ப்பான் அதிக அளவு மாசூட்டப்பட்டுள்ளதால், அதில் மிக அதிக அளவு எண்ணிக்கையில் எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும். உமிழ்ப்பான் - அடிவாய் சந்தியின் குறுக்கே முன்னோக்குச் சார்பின் காரணமாக உமிழ்ப்பான் பகுதியிலுள்ள எலக்ட்ரான்கள் அடிவாய்க்குச் செல்லும். இது உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தை $I_E$ உருவாக்கும். இந்த எலக்ட்ரான்கள் அடிவாயை அடைந்தபிறகு, அப்பகுதியிலுள்ள துளைகளுடன் இணைய முற்படும். ஆனால் அடிவாயானது மிக மெல்லியதாகவும் குறைந்த அளவே மாசூட்டப்பட்டுள்ளதாலும், அடிவாயில் உள்ள துளைகளின் எண்ணிக்கை உமிழ்ப்பானில் இருந்து வரும் எலக்ட்ரான்களோடு மறுஇணைப்பில் ஈடுபடும் அளவிற்குப் போதுமானதாக இல்லை. எனவே, பெரும்பாலான எலக்ட்ரான்கள் ஏற்பானை அடையும். இறுதியாக, ஏற்பான் பகுதியை அடைந்த எலக்ட்ரான்கள் அங்குள்ள நேர் மின்னழுத்தத்தால் கவரப்பட்டு வெளிச்சுற்றுக்குப் பாய்கிறது. இது ஏற்பான் மின்னோட்டம் $I_C$ ஐ உருவாக்குகிறது. அடிவாயில் நடைபெற்ற இணைப்பினால் இழக்கப்பட்ட துளைகளை சார்பு மின்னழுத்தம் $V_{BE}$ மீண்டும் அளித்து அடிவாய் மின்னோட்டம் $I_B$ ஐ உருவாக்குகிறது. அடிவாய் மின்னோட்டத்தின் அளவு மைக்ரோ ஆம்பியர் அளவில் இருக்கும். ஆனால், உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பான் மின்னோட்டங்கள் மில்லி ஆம்பியர் அளவில் இருக்கும்.

BJT கண்டிப்பாக ஒரு மின்னோட்டத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும் கருவி ஆகும். கிர்ஃகாப் விதிகளைப் பயன்படுத்தி உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டமானது ஏற்பான் மற்றும் அடிவாய் மின்னோட்டங்களின் கூடுதலாக எழுதலாம்.

அடிவாய் மின்னோட்டத்தின் மதிப்பு மிகக் குறைவு என்பதால் $I_E \approx I_C$ என எழுதலாம்.

மேலும் வெப்பத்தினால் உருவாக்கப்படும் எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படும் பின்னோக்குத் தெவிட்டிய மின்னோட்டமும் ஏற்பான் மின்னோட்டத்தின் மற்றொரு கூறாக அமையும். இது $I_{CO}$ எனக்குறிக்கப்படும். இந்த $I_{CO}$ வின் மதிப்பு டிரான்சிஸ்டரின் வெப்பநிலையைச் சார்ந்து அமையும். எனவே உயர் வெப்பநிலைகளில் டிரான்சிஸ்டரின் நிலைப்புத்தன்மையை நன்கு உற்றுநோக்க வேண்டும்.

ஏற்பான் மின்னோட்டத்திற்கும், உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்திற்கும் இடைப்பட்ட தகவு முன்னோக்கு மின்னோட்ட பெருக்கம் $\alpha$ எனப்படும்.

ஒரு டிரான்சிஸ்டரின் $\alpha$ மதிப்பு அதன் தரத்தை அளவிடும். $\alpha$ வின் மதிப்பு அதிகமெனில் டிரான்சிஸ்டர் நன்கு செயல்படும். இதன் பொருள் ஏற்பான் மின்னோட்டம் உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்திற்கு ஏறக்குறைய சமமாக இருக்க வேண்டும். $\alpha$ வின் மதிப்பு ஒன்றைவிடக் குறைவாக அதாவது 0.95 லிருந்து 0.99 வரை இருக்கும். இது ஏற்பான் மின்னோட்டமானது, உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டத்தில் 95% முதல் 99% வரை இருப்பதைக் காட்டுகிறது.

PNP டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாடு

PNP டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாடு NPN டிரான்சிஸ்டரின் செயல்பாட்டைப் போன்றதே. வேறுபாடாக, உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டம் $I_E$ ஆனது துளைகளாலும், அடிவாய் மின்னோட்டம் $I_B$ ஆனது எலக்ட்ரான்களாலும் ஏற்படும். எனினும் வெளிச்சுற்றில் மின்னோட்டமானது எலக்ட்ரான்களின் பாய்வினால் மட்டுமே ஏற்படும்.

எடுத்துக்காட்டு 10.5

பொது அடிவாய் நிலை அமைப்பிலுள்ள டிரான்சிஸ்டரின் $\alpha = 0.95$, $I_E = 1 mA$ ஆகும் எனில் $I_C$ மற்றும் $I_B$ மதிப்புகளைக் காண்க.

தீர்வு

பொது உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டரின் நிலைச் சிறப்பியல்புகள்#

மின் சுற்றுகளில் டிரான்சிஸ்டரைச் சிறப்பாகப் பயன்படுத்துவதற்கு உள்ளீடு மின்தடை, வெளியீடு மின்தடை மற்றும் டிரான்சிஸ்டரின் மின்னோட்டப் பெருக்கம் போன்ற குறிப்பிட்ட சில பண்புகளைத் தெரிந்துகொள்வது மிக முக்கியமாகும். NPN டிரான்சிஸ்டரில் பொது உமிழ்ப்பான் அமைப்பில் நிலை சிறப்பியல்பு பண்புகளை அறிய உதவும் மின்சுற்று படம் 10.30இல் தரப்பட்டுள்ளது. $V_{BB}$ மற்றும் $V_{CC}$ ஆகிய சார்புபடுத்தும் மின்னழுத்தங்கள் முறையே அடிவாய்-உமிழ்ப்பான் மற்றும் ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் சந்திகளுக்கு அளிக்கப்பட்டுள்ளன. அடிவாய்-உமிழ்ப்பான் சந்தி மின்னழுத்தம் $V_{BE}$ எனவும் ஏற்பான்- உமிழ்ப்பான் சந்தி மின்னழுத்தம் $V_{CE}$ எனவும் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன. மின்தடமாற்றிகள் $R_B$ மற்றும் $R_C$ ஆகியவை முறையே அடிவாய் மற்றும் ஏற்பான் மின்னோட்டங்களை மாற்றப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

BJT மின் நிலைச் சிறப்பியல்புகள் i) உள்ளீடு சிறப்பியல்பு ii) வெளியீடு சிறப்பியல்பு iii) பரிமாற்றச் சிறப்பியல்பு ஆகியவை ஆகும்.

i) உள்ளீடு சிறப்பியல்பு

உள்ளீடு சிறப்பியல்பு வரைகோடுகள், ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு ($V_{CE}$) மாறாதியாக உள்ளபோது அடிவாய் மின்னோட்டம் ($I_B$) மற்றும் அடிவாய் - உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு ($V_{BE}$) ஆகியவற்றிற்கு இடையே உள்ள தொடர்பினைத் தருகிறது. இது படம் 10.31இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

முதலில், ஏற்பான் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு ($V_{CE}$) குறிப்பிட்ட ஒரு மதிப்பில் இருக்குமாறு செய்யப்படுகிறது [சந்தியைப் பின்னோக்கு சார்பில் வைக்க, இது 0.7Vக்கு அதிகமாக இருத்தல் வேண்டும்]. பின்பு அடிவாய் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு குறிப்பிட்ட படிகளாக அதிகரிக்கப்பட்டு அவற்றிற்குரிய அடிவாய் மின்னோட்டம் பதிவு செய்யப்படுகிறது. $V_{BE}$-ஐ x-அச்சிலும், $I_B$-ஐ y-அச்சிலும் வைத்து வரைபடம் வரையப்படுகிறது. இச்செய்முறை $V_{CE}$ன் பல்வேறு மதிப்புகளுக்குத் திரும்பச் செய்யப்படுகிறது.

வரைபடத்திலிருந்து பின்வரும் முடிவுகள் பெறப்படுகின்றன.

• இந்த வளைகோடு சாதாரண p-n சந்தி டையோடின் முன்னோக்குச் சார்பு சிறப்பியல்பினைப் போன்று உள்ளது.
• பயன் தொடக்க மின்னழுத்தம் அல்லது வளைவுப் பகுதி மின்னழுத்தம் ($V_\gamma$) என்றும் இம்மின்னழுத்தத்திற்குக் கீழே அடிவாய் மின்னோட்டம் மிகச் சிறிய அளவில் அமையும். இம்மின்னழுத்த மதிப்பு சிலிக்கான் டிரான்சிஸ்டருக்கு 0.7V எனவும் ஜெர்மானியம் டிரான்சிஸ்டருக்கு 0.3V எனவும் அமையும். பயன்தொடக்க மின்னழுத்தத்திற்கு அதிகமான மின்னழுத்தங்களில், அடிவாய் – உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தத்தைப் பொருத்து அடிவாய் மின்னோட்டமும் அதிகரிக்கும்.
• ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு அதிகரிக்கும்போது, அடிவாய் மின்னோட்டம் குறைவதைக் கவனிக்க வேண்டும். இது வளைகோட்டை வெளிப்புறத்தை நோக்கி நகர்த்தும். இதற்குக் காரணம் ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு அதிகரித்தால் இயக்கமில்லாப் பகுதியின் அகலம் அதிகரிக்கிறது. அதனால் அடிவாயின் அகலம் குறைந்து அடிவாய் மின்னோட்டமும் குறைகிறது.

உள்ளீடு மின்தடை

ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு ($V_{CE}$) மாறாதியாக உள்ளபோது அடிவாய் - உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் ($\Delta V_{BE}$) ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் அடிவாய் மின்னோட்டத்தில் ($\Delta I_B$) ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் இடைப்பட்ட விகிதம் உள்ளீடு மின்தடை ($r_i$) எனப்படும். உள்ளீடு மின்தடையானது வளைகோட்டின் அடிப்பகுதியில் மாறாதியாக அமையாது.

குறிப்பு: பொது உமிழ்ப்பான் நிலை அமைப்பில் உள்ள ஒரு டிரான்சிஸ்டருக்கு உள்ளீடு மின்தடை அதிகமாக இருக்கும்.

ii) வெளியீடு சிறப்பியல்புகள்

மாறாத உள்ளீடு மின்னோட்டத்தில் ($I_B$) ஏற்பான் மின்னோட்டம் ($I_C$) மற்றும் ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் ($V_{CE}$) இடையே உள்ள தொடர்பினை வெளியீடு சிறப்பியல்பு அளிக்கிறது. இதனைப் படம் 10.32-இல் காணலாம்.

முதலில், அடிவாய் மின்னோட்டம் குறிப்பிட்ட ஒரு மதிப்பில் வைக்கப்படுகிறது. பின்பு உரிய படிகளில் ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு அதிகரிக்கப்பட்டு அதற்குரிய ஏற்பான் மின்னோட்டம் பதிவு செய்யப்படுகிறது. $V_{CE}$-ஐ X-அச்சிலும் $I_C$-ஐ y-அச்சிலும் கொண்டு வரைபடம் ஒன்று வரையப்படுகிறது. இச்செயல்முறை வெவ்வேறு $I_B$ மதிப்புகளுக்குச் செய்யப்படுகிறது. சிறப்பியல்பு வரைபடத்தில் உள்ள நான்கு முக்கிய பகுதிகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

i) தெவிட்டிய பகுதி

$V_{CE}$ ஆனது 0 V ஐவிட அதிகரிக்கும்போது $I_C$ -ன் மதிப்பு ஒரு தெவிட்டிய மதிப்பு வரை வேகமாக அதிகரித்து ஒரு குறிப்பிட்ட $V_{CE}$ -ன் மதிப்பில் தெவிட்டிய மதிப்பை அடையும். இம்மின்னழுத்தம் வளைவுப் பகுதி மின்னழுத்தம் எனப்படும். ஆரம்பப்புள்ளி O மற்றும் வளைவுப்புள்ளி A ஆகியவை இடைப்பட்ட வரைகோட்டின் ஆரம்பப்பகுதி OA (ஓம் விதிக்கு உட்பட்டது) ஆனது தெவிட்டிய பகுதி எனப்படும். டிரான்சிஸ்டர்கள் எப்போதும் இந்த மின்னழுத்தத்திற்கு அதிகமான மின்னழுத்தங்களிலேயே செயல்படுகின்றன.

ii) வெட்டுப்பகுதி

அடிவாய் மின்னோட்டத்தைச் சுழி மதிப்பாக குறைக்கப்பட்ட நிலையிலும் கூட சிறிய அளவு ஏற்பான் மின்னோட்டம் பாயும். வரைகோட்டில் $I_B = 0$ க்கு கீழே உள்ள பகுதி வெட்டுப்பகுதி என அழைக்கப்படுகிறது. ஏனெனில் உண்மையான ஏற்பான் மின்னோட்டம் நிறுத்தப்படுவதே ஆகும்.

iii) செயல்படும் பகுதி

வரைபடத்தின் மையப்பகுதி செயல்படும் பகுதி எனப்படும். இந்த பகுதியில், அடிவாய் – உமிழ்ப்பான் சந்தி முன்னோக்குச் சார்பு நிலையில் வைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஏற்பான் – உமிழ்ப்பான் சந்தி பின்னோக்குச் சார்பு நிலையிலும் வைக்கப்படுகிறது. இப்பகுதியில் செயல்படும் டிரான்சிஸ்டர்கள் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் மின்திறன் பெருக்கத்திற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

iv) முறிவுபகுதி

உற்பத்தியாளரால் குறிப்பிடப்பட்ட மதிப்பைவிட ஏற்பான் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு அதிகரிக்கப்படும்போது, ஏற்பான் மின்னோட்டம் மிகப்பெரிய அளவு அதிகரித்து டிரான்சிஸ்டரின் சந்திகள் முறிவடையும். இந்தச் சரிவு முறிவு டிரான்சிஸ்டரைச் சேதமடையச் செய்யும்.

வெளியீடு மின்தடை

அடிவாய் மின்னோட்டம் ($I_B$) மாறாதபோது, ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டில் ஏற்படும் மாறுபாட்டிற்கும் ($\Delta V_{CE}$) அதற்குரிய ஏற்பான் மின்னோட்டத்தில் ($\Delta I_C$) ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் இடையே உள்ள விகிதம் வெளியீடு மின்தடை ($r_0$) எனப்படும்.

குறிப்பு: பொது உமிழ்ப்பான் நிலையிலுள்ள டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு மின்தடை மிகக்குறைவு ஆகும்.

iii) மின்னோட்ட பரிமாற்று சிறப்பியல்பு

இது ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் $V_{CE}$ வேறுபாடு மாறாதியாக உள்ளபோது, ஏற்பான் மின்னோட்டம் ($I_C$) மற்றும் அடிவாய் மின்னோட்டம் ($I_B$) ஆகியவற்றிற்கு இடையே உள்ள தொடர்பினைத் தருகிறது. இதனைப் படம் 10.33 இல் காணலாம். $I_B$ ஆனது சுழியாக இருக்கும்போதுகூட சிறிய அளவு $I_C$ பாய்கிறது. இது பொது உமிழ்ப்பான் கசிவு மின்னோட்டம் ($I_{CEO}$) எனப்படும். இதற்குக் காரணம் சிறுபான்மை ஊர்திகளின் பாய்வு ஆகும்.

முன்னோக்கு மின்னோட்டப் பெருக்கம்

ஏற்பான் – உமிழ்ப்பான் மின்னோட்டம் ($V_{CE}$) மாறாத நிலையில் ஏற்பான் மின்னோட்டத்தில் ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் ($\Delta I_C$) அதற்குரிய அடிவாய் மின்னோட்டத்தில் ஏற்பட்ட மாறுபாட்டிற்கும் ($\Delta I_B$) உள்ள தகவு, முன்னோக்கு மின்னோட்டப் பெருக்கம் ($\beta$) எனப்படும்.

இதன் மதிப்பு மிக அதிகமாக இருக்கும். பொதுவாக இதன் நெடுக்கம் 50 விருந்து 200 வரை இருக்கும்.

குறிப்பு: டிரான்சிஸ்டரின் செயல்படும் பகுதியில் ஏற்பான் மின்னோட்டமானது ஏற்பான் - உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைச் சார்ந்து இருக்காது.

α மற்றும் β ஆகியவற்றிற்கு இடையேயுள்ள தொடர்பு#

பொது அடிவாய் வடிவமைப்பில் மின்னோட்டப் பெருக்கம் $\alpha$ மற்றும் பொது உமிழ்ப்பான் வடிவமைப்பில் மின்னோட்ட பெருக்கம் $\beta$ ஆகியவற்றிற்கு இடையேயுள்ள தொடர்பு பின்வருமாறு தரப்படுகிறது.

DC பளுக்கோடு (DC Load line)#

பொது உமிழ்ப்பான் நிலை அமைப்பில் உள்ள NPN டிரான்சிஸ்டரின் வெளியீடு சிறப்பியல்பு படம் 10.34 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. வெளியீடுச் சுற்றுக்குக் கிர்க்காஃப் மின்னழுத்த விதியைப் பயன்படுத்த, ஏற்பான் உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்தம் பின்வருமாறு தரப்படுகிறது.

$V_{CE} = 0$ எனில், $I_C = V_{CC}/R_C$ மற்றும் $I_C = 0$ எனில், $V_{CE} = V_{CC}$ என்பதால், இச்சமன்பாடு $V_{CE}$-ஐ x-அச்சிலும் $I_C$-ஐ y-அச்சிலும் கொண்டு வரையும்போது ஒரு நேர்க்கோடாக அமையும். இது DC பளுக்கோடு எனப்படும். இவை டிரான்சிஸ்டரின் செயல்படும் புள்ளி அல்லது குறிப்பு புள்ளி எனப்படுகின்றன. செயல்படும் புள்ளியானது DC பளுக்கோட்டின் மையத்தில் தேர்வு செய்யப்பட்டால் (புள்ளி Q) டிரான்சிஸ்டரானது பெருக்கியாகத் திறம்பட செயலாற்றும். செயல்படும் புள்ளி என்பது, உள்ளீடு இல்லாமல் கிடைக்கும் பெரும அளவு சைகையைத் தீர்மானிக்கிறது.

டிரான்சிஸ்டரானது திறந்த சாவியாகச் செயல்படுவதற்கு Q–புள்ளியானது வெட்டுப்பகுதியிலும், மூடிய சாவியாகச் செயல்பட தெவிட்டிய பகுதியிலும் தேர்வு செய்யப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 10.6

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள மின்சுற்றில் உள்ளீடு மின்னழுத்தம் $V_{BB} = 20 V$, $V_{BE} = 0 V$ மற்றும் $V_{CC} = 20 V$ எனில் $I_B$, $I_C$ மற்றும் $\beta$ வின் மதிப்புகள் யாவை?

தீர்வு

$V_{BE} = 0$ என்பதால், அடிவாய் மின்னோட்டம்

மேலும், $V_{CE} = 0$ என்பதால், ஏற்பான் மின்னோட்டம்

இப்போது, $\beta = \frac{I_C}{I_B} = \frac{5 \times 10^{-3}}{40 \times 10^{-6}} = 125$

டிரான்சிஸ்டர் ஒரு சாவியாகச் செயல்படுதல்#

டிரான்சிஸ்டரானது தெவிட்டிய நிலையில் மூடிய சாவியாகவும், வெட்டு நிலையில் திறந்த சாவியாகவும் செயல்படும். ஒரு சிறு கட்டுப்பாட்டு சைகை மூலம் டிரான்சிஸ்டரானது தெவிட்டிய நிலை அல்லது வெட்டு நிலையில் வைக்கப்படுகிறது. அதன் விளைவு ஒரு மின்சுற்றை மூட (ON) அல்லது திறக்கும் (OFF) எலக்ட்ரானியல் சாவியாக டிரான்சிஸ்டர் செயல்படுகிறது. இது படம் 10.35 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

• உள்ளீடு சுழியாக உள்ள போது

உள்ளீடு சுழியாக உள்ளபோது (0V என்க) அடிவாய் மின்னோட்டம் சுழியாக அமைவதால் டிரான்சிஸ்டரானது முறையான முன்னோக்கு சார்பில் அமையாமல் வெட்டு நிலையில் இருக்கும். இதன் மூலம் ஏற்பான் மின்னோட்டம் சுழியாகி $R_C$ யின் குறுக்கே மின்னழுத்த இறக்கமும் ஏறத்தாழ சுழி மதிப்பை அடையும். வெளியீடு மின்னழுத்தம் உயர்ந்து $V_{CC}$ க்கு சமமாகும். இதன் பொருள் டிரான்சிஸ்டர் வழியாக எவ்வித மின்னோட்டமும் பாயாமல் இயங்கா (OFF) நிலையில் இருக்கும். இவ்வாறு டிரான்சிஸ்டர் திறந்த சாவியாகச் செயல்படும்.

• உள்ளீடு அதிகமாக இருக்கும் போது

உள்ளீடு மின்னழுத்தத்தை ஒரு குறிப்பிட்ட உயர்ந்த மதிப்பிற்கு (+5V என்க) அதிகரிக்கும் போது, அடிவாய் மின்னோட்டம் அதிகரிப்பதன் மூலம் ஏற்பான் மின்னோட்டம் அதன் பெரும் மதிப்பை அடையும். டிரான்சிஸ்டரானது தெவிட்டிய நிலைக்குச் செல்லும். ஏற்பான் மின்னோட்டத்தில் ($I_C$) ஏற்பட்ட அதிகரிப்பு $R_C$ ன் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த இறக்கத்தை அதிகரிக்கும். இதனால் வெளியீடு மின்னழுத்தம் குறைந்து சுழியை நெருங்கும் ($V_0 = V_{CC} - I_C R_C$ என்பதிலிருந்து). இதன் பொருள் டிரான்சிஸ்டர் வழியாக பெரும் மின்னோட்டம் பாய்ந்து இயங்கு நிலைக்கு (ON) செல்கிறது. டிரான்சிஸ்டரானது மூடிய சாவியாக செயல்படும்.

டிரான்சிஸ்டரானது அதிக உள்ளீட்டிற்குக் குறைந்த வெளியீட்டையும், குறைந்த உள்ளீட்டிற்கு அதிக வெளியீட்டையும் அளிக்கிறது என்பது இங்கு தெளிவாகிறது. மேலும், வெளியீடு மின்னழுத்தமானது அளிக்கப்பட்ட உள்ளீடு மின்னழுத்தத்திற்கு எதிர்- கட்டத்தில் அமையும். எனவே, டிரான்சிஸ்டரானது கணினி லாஜிக் சுற்றுகளில் புரட்டியாக (NOT கேட்) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு 10.7

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள பொது உமிழ்ப்பான் டிரான்சிஸ்டர் மின்சுற்றில் மின்னோட்டப் பெருக்கம் 120 எனில் DC பளுக்கோட்டை வரைந்து அதில் Q புள்ளியைக் குறிக்க ($V_{BE}$ யின் மதிப்பு புறக்கணிக்கப்படுகிறது).

தீர்வு

அடிவாய் மின்னோட்டம், $I_B = \frac{25V}{1M\Omega} = \frac{25}{1 \times 10^6} = 25 \mu A$

டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கியாகச் செயல்படுதல்#

செயல்படும் நிலையில் உள்ள டிரான்சிஸ்டரானது வலுக்குறைந்த சைகைகளைப் பெருக்கும் திறன் கொண்டது. பெருக்கம் என்பது, சைகையின் வலிமையை அதிகரிக்கும் செயல்முறையாகும் (வீச்சினை அதிகரித்தல்). மிக அதிக அளவு பெருக்கம் தேவையெனில், டிரான்சிஸ்டர்கள் பிணைப்பு மின்பொருள்களான மின்தடை, மின்தேக்கி மற்றும் மின் மாற்றிகள் மூலம் வரிசையாக இணைக்கப்படுகின்றன. இவை பல்நிலை பெருக்கிகள் எனப்படும்.

ஒற்றை-நிலை பெருக்கி மின் சைகைகளைப் பெருக்குவது படம் 10.36(அ)இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒற்றை-நிலை என்பது ஒரு டிரான்சிஸ்டர் மற்றும் இணைப்பு பொருள்களைக் குறிக்கிறது. NPN டிரான்சிஸ்டரானது பொது உமிழ்ப்பான் வடிவமைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

பெருக்கியின் செயல்பாடு

• உள்ளீடு சைகையின் நேர் அரை அலையின்போது

உமிழ்ப்பான்-அடிவாய்க்குக் குறுக்கே உள்ள முன்னோக்கு மின்னழுத்தம் உள்ளீடு சைகையினால் ($V_s$) அதிகரிக்கப்படும். இதன் விளைவாக அடிவாய் மின்னோட்டம் ($I_B$ - $\mu A$ யில்) அதிகரிக்கும். இதனால் ஏற்பான் மின்னோட்டம் ($I_C$ - $mA$ யில்) ஆனது, விகித அளவில் அதிகரிக்கும். இது $R_C$ யின் குறுக்கே மின்னழுத்த இறக்கத்தை ($I_C R_C$) அதிகரித்து ஏற்பான்-உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாட்டை ($V_{CE}$) குறைக்கும். எனவே, நேர்அரை உள்ளீடு சைகை, வெளியீட்டில் பெருக்கப்பட்ட எதிர்அரை சைகையாக உருவாகிறது. இதனால் வெளியீட்டு சைகை $180^0$ திருப்பப்படுகிறது. இது படம் 10.36 (ஆ) இல் காட்டப்படுகின்றது.

• உள்ளீடு சைகையின் எதிர் அரை அலையின்போது

உமிழ்ப்பான்- அடிவாய் குறுக்கே உள்ள முன்னோக்கு மின்னழுத்தத்தை உள்ளீடு சைகை ($V_s$) குறைக்கிறது. இதன் விளைவாக அடிவாய் மின்னோட்டம் ($I_B$) குறைந்து ஏற்பான் மின்னோட்டமும் ($I_C$) குறைகிறது. ஏற்பான் மின்னோட்டத்தில் ஏற்படும் குறைவு $R_C$ யின் குறுக்கே மின்னழுத்த இறக்கம் குறைந்து, ஏற்பான்- உமிழ்ப்பான் மின்னழுத்த வேறுபாடு ($V_{CE}$) அதிகரிக்கும். எனவே, எதிர்அரை உள்ளீடு சைகை வெளியீட்டில் பெருக்கப்பட்ட நேர்அரை சைகையை ஏற்படுத்துகிறது. இவ்வாறு உள்ளீடு சைகையின் எதிர் அரைச்சுற்றின்போதும் $180^0$ கட்ட வேறுபாடு உருவாக்கப்படுகிறது. இது படம் 10.36 (ஆ) இல் காட்டப்படுள்ளது.

தொடக்கத்தில் டிரான்சிஸ்டரானது வெளியீட்டில் பெரும் சைகை பெறுவதற்கு ஏதுவாக டிரான்சிஸ்டரின் Q புள்ளி அல்லது செயல்படும் புள்ளி தெவிட்டிய புள்ளிக்கு அருகிலோ வெட்டுப்புள்ளிக்கு அருகிலோ இல்லாமல் நிலை நிறுத்தப்படுகிறது.

வெளியிடப்பட்ட மின்னழுத்த வேறுபாட்டை அளவிடுவதற்காக ஏற்பான் சுற்றில் $R_C$ என்ற மின்தடையானது தொடரிணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. $R_1$, $R_2$ மற்றும் $R_E$ ஆகிய மின் தடைகள் சார்பளிக்கும் மற்றும் நிலை நிறுத்தும் மின்சுற்றை உருவாக்குகின்றன. மின்தேக்கி $C_1$ ஆனது AC மின்னழுத்தத்தை மட்டுமே தன் வழியே அனுமதிக்கும். உமிழ்ப்பான் புற வழி மின்தேக்கி $C_E$ ஆனது பெருக்கப்பட்ட AC சைகைக்குக் குறைந்த மின்மறுப்புப் பாதையை அளிக்கிறது. பிணைப்பு மின்தேக்கி $C_C$ ஆனது பெருக்கியின் ஒரு நிலையை அடுத்த நிலையுடன் இணைத்து பல்நிலை பெருக்கியை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.

$V_S$ என்ற சீரிசையாக மாறும் உள்ளீடு சைகையானது அடிவாய் - உமிழ்ப்பான் சந்திக்குக் குறுக்கே அளிக்கப்படுகிறது. வெளியீடானது ஏற்பான்-உமிழ்ப்பானுக்குக் குறுக்கே பெறப்படுகிறது.

டிரான்சிஸ்டர் அலை இயற்றியாகச் செயல்படுதல்#

ஒர் எலக்ட்ரானியல் அலை இயற்றி என்பது, DC ஆற்றலை, குறைந்த அதிர்வெண் (Hz) முதல் மிக அதிக அதிர்வெண் (MHz) வரை உள்ள AC ஆற்றலாக மாற்றும் சாதனமாகும். எனவே, இது மாறுதிசை மின்னோட்டம் அல்லது மாறுதிசை மின்னழுத்த மூலமாகும். பெருக்கியைப்போல் அல்லாமல் அலை இயற்றி செயல்பட, புற சைகை மூலம் (external signal source) ஏதும் தேவைப்படுவதில்லை.

அடிப்படையில், அலை இயற்றிகள் இரு வகைப்படும். சைன் வடிவ மற்றும் சைன் வடிவமற்ற அலை இயற்றிகள் ஆகும். சைன் வடிவ அலை இயற்றியானது மாறாத வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண் கொண்ட சைன் அலைகளை ஏற்படுத்தும். இது படம் 10.37(அ) இல் காட்டப்படுள்ளது. ஆனால் சைன் வடிவமற்ற அலை இயற்றிகள் சதுர அலை, முக்கோண அலை அல்லது ரம்பப்பட்ட அலை போன்ற சிக்கலான சைன் வடிவமற்ற அலைகளை உருவாக்கும். இது படம் 10.37(ஆ), (இ), (ஈ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

சைன் வடிவ அலைகள் இரு வகைப்படும். அவை தணிந்த அலைகள் மற்றும் தணியாத அலைகள். தணிந்த அலைகளில் ஆற்றல் இழப்பின் காரணமாகக் காலத்தைப் பொருத்து மின் அலைகளின் வீச்சு குறையும். இது படம் 10.38(அ) இல் காட்டப்படுள்ளது. தணியாத அலைகளில் காலத்தைப் பொறுத்து இந்த மின் அலைகளின் வீச்சு மாறாதியாக இருப்பதை படம் 10.38(ஆ)ல் காணலாம்.

டிரான்சிஸ்டர் அலை இயற்றி

ஒரு அலை இயற்றி மூன்று உறுப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. அவை i) தொட்ச்சுற்று ii) பெருக்கி மற்றும் iii) பின்னூட்ட வலை அமைப்பு ஆகியவை ஆகும். அலை இயற்றியின் கட்டமைப்பு படம் 10.39(அ)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

i) தொட்சி சுற்று

LC தொட்ச்சுற்றில் மின்தூண்டல் L மற்றும் மின்தேக்கி C ஆகியவை பக்க இணைப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இது படம் 10.39 (ஆ) வில் காட்டப்பட்டுள்ளது. DC மூலத்திலிருந்து ஆற்றல் அளிக்கப்படும் போது, இந்த ஆற்றலானது மின்தூண்டல் மற்றும் மின்தேக்கியில் மாறிமாறி சேகரிக்கப்படுகிறது. இது குறிப்பிட்ட அதிர்வெண் கொண்ட மின் அலைகளை உருவாக்கும்.

ii) டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கி

தொட்ச்சுற்றில் உருவாக்கப்படும் வலு குறைந்த சைகைகளை இந்த ஒற்றை-நிலை டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கியானது வலு மிகுந்த சைகைகளாக பெருக்குகிறது. இந்த பெருக்கி தேவையான வெளியீட்டைத் தருகிறது.

iii) பின்னூட்ட வலை அமைப்பு

வெளியீட்டின் ஒரு பகுதியை உள்ளீட்டிற்கு அளிக்கும் சுற்று பின்னூட்ட சுற்று எனப்படும். வெளியீட்டின் ஒரு பகுதியை அதே கட்டத்தில் உள்ளீட்டுடன் பின்னூட்டம் செய்யும் போது உள்ளீடு சைகையின் எண்மதிப்பு அதிகரிக்கும். இந்த செயல்முறை நேர்பின்னூட்டம் எனப்படும். இதுவே தொடர்ச்சியான அலைகளுக்குத் தேவையானது ஆகும்.

வேலை செய்யும் விதம்

தொட்ச்சுற்று உருவாக்கும் மின் சைகைகள் டிரான்சிஸ்டர் பெருக்கிக்கு AC உள்ளீடு மூலமாக செயல்படுகிறது. பெருக்கியானது AC உள்ளீடு சைகையை பெருக்குகிறது. நடைமுறை அலை இயற்றி சுற்றுகளில் மின்தடையின் காரணமாக மின்தூண்டல் சுருள்கள் மற்றும் மின்தேக்கிகள் சிறிதளவு ஆற்றல் வீணாகும். மின்தேக்கி ஒவ்வொரு முறை மின்னேற்றமும் மின்னிறக்கமும் அடையும் போது ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படுகிறது. இதன் காரணமாக அலைவின் வீச்சு படிப்படியாக குறைகிறது. எனவே தொட்ச்சுற்று தணிந்த மின் அலைகளை தோற்றுவிக்கிறது.

தணியாத அலைகளை தோற்றுவிக்க பின்னூட்ட சுற்றின் மூலம் வெளியீட்டிலிருந்து உள்ளீடிற்கு நேர் பின்னூட்டம் அளிக்கப்படுகிறது. இது தொட்ச்சுற்றில் ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்பை ஈடுசெய்கிறது. $L$ மற்றும் $C$ ன் மதிப்புகள் மூலம் அலைகளின் அதிர்வெண் கண்டறியப்படுகிறது.

தொடர்ச்சியான அலைகளுக்கான பார்க்ஹவுசென் (Barkhausen) நிபந்தனைகள்

அலை இயற்றிகளில் தொடர்ச்சியான அலைகள் ஏற்பட பின்வரும் நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும். அவை பார்க்ஹவுசென் நிபந்தனைகள் எனப்படும்.

• நேர் பின்னூட்டம் இருக்க வேண்டும்.
• மின்சுற்று வலையைச் சுற்றி கட்ட வேறுபாடு $0^\circ$ அல்லது $2\pi$-ன் முழு எண் மடங்காக இருக்க வேண்டும்.
• வலைப் பெருக்கம் ஒன்றாக இருக்க வேண்டும். அதாவது, $|A\beta|=1$. இங்கு $A$ என்பது பெருக்கியின் மின்னழுத்த பெருக்கம். $\beta$ என்பது பின்னூட்டத் தகவு (உள்ளீட்டில் அளிக்கப்படும் வெளியீட்டின் சிறு பகுதி).

வெவ்வேறு வகையான தொட்ச்சுற்றுகளின் அடிப்படையில் அலை இயற்றிச் சுற்றுகள் பலவகைப்படும். எடுத்துக்காட்டு: ஹார்ட்லி அலை இயற்றி, கோல்பிட்ஸ் அலை இயற்றி, கட்டப் பெயர்ச்சி அலை இயற்றி மற்றும் ஆர்எஸ் அலை இயற்றி போன்றவை.

அலை இயற்றிகளின் பயன்பாடுகள்

அலை இயற்றிகள் பின்வரும் வகைகளில் பயன்படுகின்றன.

• குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியில் ஏற்படும் சைன் வடிவமுள்ள மற்றும் சைன் வடிவமற்ற அலைகளைத் தோற்றுவிக்கின்றன.
• ரேடியோ அதிர்வெண் ஊர்தி அலைகளைத் தோற்றுவிக்கின்றன.
• ஒலித் தொடையை ஏற்படுத்தப் பயன்படுகின்றன.
• இலக்கச் சுற்றுகளில் காலச் சைகைகளை தோற்றுவிக்கின்றன.
• தொலைக்காட்சி மற்றும் கேத்தோடு கதிர் அலை இயற்றிகளில் அதிர்வெண் மாற்றும் மின் சுற்றுகளாகப் பயன்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டு 10.8

ஒர் இசைவுறு ஏற்பான் அலை இயற்றியில், 150 $\mu H$ மாறா மதிப்பு கொண்ட மின்தூண்டல் உள்ளது. அலை பயன்பாட்டில் மாற்றும் மின்தேக்கியின் நெடுக்கத்தைக் கணக்கிடுக. அதிர்வெண் பட்டையின் அதிர்வெண் 500 kHz முதல் 1500 kHz வரை இருக்கும் எனக் கொள்க.

தீர்வு

ஒத்திசைவு அதிர்வெண், $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$ இதனைச் சுருக்க, $C = \frac{1}{4\pi^2 f^2 L}$ (i) அதிர்வெண் 500 KHz என இருக்கும்போது,

(ii) அதிர்வெண் 1500 KHz என இருக்கும்போது,

எனவே மின்தேக்கியின் நெடுக்கம் $75 - 676 \text{ pF}$ ஆகும்.