سلام بر دوستان و همراهان اسمارت کامپ! امیدواریم حالتون خوب باشه. در این مقاله، شما را با ترانزیستور نیمه قدرت نوع P به شماره BD140 آشنا خواهیم کرد. BD140 یک ترانزیستور همه منظوره با توان متوسط است که عمدتاً برای اهداف سوئیچینگ و تقویت سیگنال استفاده می شود. به خانواده ترانزیستورهای PNP تعلق دارد و با جریان کلکتور 1.5 آمپر در بسته بندی TO-126عرضه می شود که نشان می دهد می تواند بارهای کمتر از 1.5 آمپر را هدایت کند. ضریب تقویت بین 40 تا 250 است، به این معنی که می تواند سیگنال ورودی را تا 250 بار تقویت کند. هر دو ولتاژ کلکتور-امیتر و کلکتور-بیس ولتاژ 80 ولت هستند در حالی که ولتاژ بیس امیتر 5 ولت است، که نشان می دهد برای بایاس این ترانزیستور فقط 5 ولت نیاز است. به شما پیشنهاد می‌کنیم این آموزش را کامل بخوانید، زیرا ما بطور کامل BD140 را در خصوص آرایش پایه ها، اصول کاری، رتبه‌بندی توان، کاربردها و ابعاد فیزیکی معرفی کرده ایم.
مقدمه ای بر BD140
BD140 یک ترانزیستور عمومی PNP است که عمدتاً برای اهداف سوئیچینگ و تقویت سیگنال استفاده می شود. دارای سه پایه به نام های امیتر، کلکتور و بیس می باشد.
جریان ورودی کوچک در پایه بیس برای تولید جریان خروجی زیاد در دو پایه دیگر استفاده می شود. یعنی این ترانزیستور بر خلاف ترانزیستورهای FET که با ولتاژ کنترل می شوند، با جریان بیس مدیریت می شود. این فرآیند برای اهداف تقویت استفاده می شود. این ترانزیستور دارای ضریب تقویت یا افزایش جریان 40 تا 250 است و ظرفیت قطعه در خصوص تقویت جریان را نشان می دهد.
BD140 از سه لایه تشکیل شده است که یکی از آنها یک لایه n دوپینگ شده (n-doped) و دو لایه دیگر لایه های p دوپینگ شده (p-doped) است. لایه n-doped بین دو لایه p-doped قرار می گیرد.
لایه n نشان دهنده پایه بیس است در حالی که دو لایه دیگر به ترتیب نشان دهنده امیتر و کلکتور هستند.
اگرچه هم الکترون‌ها و هم حفره‌ها نقش مهمی در هدایت دارند، اما از آنجاییکه این یک ترانزیستور PNP است، در اینجا اکثر حامل‌ها حفره‌ها هستند بر خلاف ترانزیستور NPN که اکثر حامل‌ها الکترون هستند.
در هر دو مورد PNP و NPN، پایه بیس پایه اصلی است که مسئول کل عملکرد ترانزیستور است. پایه بیس مانند دریچه ای عمل می کند که تعداد حفره های ترانزیستورهای PNP و یا تعداد الکترون ها را در ترانزیستورهای NPN کنترل می کند.
توجه به این نکته مهم است که برای اهداف تقویت، ترانزیستورهای NPN نسبت به ترانزیستورهای PNP ترجیح داده می شوند زیرا حرکت الکترون ها بهتر و سریعتر از تحرک حفره ها در ترانزیستورهای PNP است.
برگه داده BD140
قبل از اینکه این قطعه الکترونیکی را در پروژه خود بکار بگیرید، عاقلانه است که نگاهی به دیتاشیت آن بیندازید که به شما در درک بهتر ویژگی های اصلی این ترانزیستور کمک می کند.
برای دانلود دیتاشیت ترانزیستور BD140 روی شکل زیر کلیک کنید.
پایه بندی BD140
BD140 دارای سه پایه اصلی است که به نام های زیر شناخته می شوند: 1: امیتر 2: کلکتور 3: بیس
شکل زیر نشان دهنده پایه های ترانزیستور BD140 است.
همه این پایه ها را می توان با مدار الکتریکی وصل کرد. همچنین این پایه ها از نظر غلظت دوپینگ و توانایی کاری متفاوت هستند.
پایه های بیس و کلکتور در مقایسه با پایه امیتر دوپنگ کمتری دارند. به علاوه، پایه امیتر جریان کل ترانزیستور را عبور می دهد.
اصول کاری BD140
اصول کاری این ترانزیستور PNP ساده و قابل فهم است و مانند یک ترانزیستور NPN عمل می کند. همچنین، در ترانزیستور NPN، پایه بیس مثبت است در حالی که در ترانزیستور PNP منفی است.
زمانی که جریانی در سمت بیس وجود نداشته باشد، ترانزیستور روشن است و هر دو پایه امیتر و کلکتور بایاس مستقیم هستند.
و هنگامی که جریان در ترمینال بیس وجود داشته باشد، ترانزیستور خاموش می شود و هر دو طرف کلکتور و امیتر بایاس معکوس هستند.
ترانزیستورهای NPN برای اهداف تقویتی بر ترانزیستورهای PNP ترجیح داده می‌شوند زیرا حرکت الکترون‌ها بهتر و سریعتر از تحرک حفره های ترانزیستور PNP است.
تفاوت بین ترانزیستورهای PNP و NPN
در هر دو نوع ترانزیستور، پایه بیس ترمینال اصلی ترانزیستور است و برای بایاس ترانزیستور استفاده می شود. پایه بیس مانند دریچه ای عمل می کند که تعداد الکترون های ترانزیستور NPN و تعداد حفره های ترانزیستور PNP را کنترل می کند.
تفاوت اصلی NPN و PNP در قطبیت های ولتاژ و جهت حرکت جریان است. در ترانزیستور PNP جریان از امیتر به پایه کلکتور جریان می یابد در حالی که در NPN جریان ترانزیستور از کلکتور به ترمینال امیتر جریان می یابد.
این نکته را در نظر داشته باشید، هر دو ترانزیستور NPN و PNP تنها زمانی قابل تعویض هستند که یک ترانزیستور پیوند دوقطبی (BJT) از دو دیود پشت سر هم تشکیل شده باشد که پایه بیس ترمینال مشترک است.
رتبه بندی توان BD140
جدول زیر حداکثر مطلق رتبه بندی BD140 را نشان می دهد.
| Absolute Maximum Ratings BD140 | ||||
| ردیف | نرخ | نماد | مقدار | واحد |
| 1 | ولتاژ کلکتور-امیتر | Vce | 80 | V |
| 2 | ولتاژ کلکتور-بیس | Vcb | 80 | V |
| 3 | ولتاژ امیتر-بیس | Veb | 5 | V |
| 4 | جریان کلکتور | Ic | 1.5 | A |
| 5 | بهره جریان | hfe | 40 to 250 | |
| 6 | اتلاف توان | Ptot | 12.5 | W |
| 7 | دمای کاری | Tstg | -55 to 150 | C |
ولتاژ کلکتور-بیس و کلکتور-امیتر به ترتیب 80 ولت است. در حالی که ولتاژ بیس امیتر 5 ولت است که نشان می دهد فقط 5 ولت برای بایاس ترانزیستور استفاده می شود.
ضریب تقویت بین 40 تا 250 است که نشان دهنده ظرفیت ترانزیستور برای تقویت سیگنال ورودی است. جریان کلکتور 1.5 آمپر است، به این معنی که می تواند بارهای زیر 1.5 آمپر را تحمل کند.
اتلاف توان 12.5 وات و دمای ذخیره سازی 55- تا 150 درجه سانتیگراد است.
توجه به این نکته مهم است که اینها به عنوان رتبه بندی بحرانی تعریف می شوند. در حین کار با پروژه خود، مطمئن شوید که رتبه‌بندی‌ها از حداکثر نرخ های مطلق فراتر نمی‌روند، در غیر این صورت می‌توانند به قطعه و در نتیجه کل پروژه آسیب بزنند.
به علاوه، اگر این نرخ بندی ها را برای بیش از زمان مورد نظر اعمال کنید، این مقادیر بحرانی می توانند بر قابلیت اطمینان دستگاه تأثیر بگذارند.
جایگزین های BD140
موارد زیر جایگزین های BD140 هستند.
BD138
BD136
BD139 معادل NPN ترانزیستور BD140 است.
در صورتیکه گزینه های جایگزین را در پروژه خود جایگزین می کنید، پایه های قطعات جایگزین را بررسی کنید. چرا که به احتمال زیاد پایه بندی گزینه‌های جایگزین ممکن است با پایه بندی BD140 متفاوت باشد.
کاربردهای BD140
BD140 در کاربردهای زیر استفاده می شود.
برای هدف سوئیچینگ و تقویت استفاده می شود.
برای هدایت بارهای زیر 1.5 آمپر استفاده می شود.
برای ساخت مولتی ویبراتورهای با دو حالت پایدار Astable استفاده می شود.
در مدارهای آینه جریان استفاده می شود.
در مدارهای مقایسه کننده و نوسانگر استفاده می شود.
برای بافر امپدانس استفاده می شود.
در مدارهای H- Bridge گنجانده شده است.
ابعاد فیزیکی BD140
شکل زیر ابعاد فیزیکی قطعه BD140 را نشان می دهد.
دیدگاه خود را بنویسید