NPN Transistör Yükselteç Kavramı

Devre 1’de görülen R1 direnci Q1 transistörüne uygun base voltajının verilmesini sağlarken R2 direnci ise Q1 transistörünün collector ucundan tam olarak 10 VDC değerinin görülmesine engel olur. Böylece hem collector voltajı değişebilir hem de giriş sinyali yükseltilmiş olur. Yani uygun devre elemanı seçilmesi giriş sinyalinin yükseltilmesi için önemlidir.

Devre 1 - Transistör Yükselteç Devresi (NPN)

Grafik 1 – XSC1 Osiloskopundan Ölçülen Giriş Sinyali

Grafik 2 - XSC2 Osiloskopundan Ölçülen Çıkış Sinyali

Devre 1’in girişine sinyal uygulanmadığı zaman akım transistör üzerinden geçecek ve şu yolları takip edecektir: toprak-emitter-base-collector-R2-V2. Bu sabit akım R2 üzerinde bir voltaj düşümüne sebep olacaktır. Bu değer Grafik-2’de 2 Volt’tur.

Şimdi de Devre 1’e giriş sinyali uygulayalım. Giriş sinyalinin pozitif alternansı, Q1 transistörünün base voltajının daha da pozitif olmasını sağlar. Bu aynı zamanda base voltajının emitter voltajından daha da pozitif olacağını gösterir. O halde Q1 NPN transistörünün B-E eklemi için ileri kutuplanmıştır diyebiliriz. İleri kutuplama ile artan akım, emitter’dan collector’a doğru giderken R2 direnci üzerinden de geçer. Bu da R2 direncinin uçları arasındaki potansiyel farkın artmasına neden olur. Giriş sinyalinin değişen değerleri ile daha da artan akım, R2 direnci üzerindeki potansiyelin daha da artmasına neden olur. Bunun sonucu olarak collector voltajı daha da azalır.

Q1 transistörü yeteri kadar ileri kutuplandığı zaman bu transistör olabildiğince iletken olur ve bir süre sonra akımdaki artış, azalarak artışa dönüşür ve bir yerde bu artış durur. Bu duruma “saturation” denir. Yani aslında saturation’a geçen bir transistör kısa devre elemanı gibi davranır. Grafik 2’de sıfır değerine yakın olan değer (tam olarak sıfır değildir, çünkü transistorün eklemleri arasında eklem potansiyeli mevcuttur.) saturation durumunu göstermektedir.

Şimdi de Devre 1’e uygulanan giriş sinyalinin negatif alternansını inceleyelim. Giriş sinyalinin negatif alternansı Q1 transistörünün ileri kutuplama voltajını azaltmaya başlar. İleri kutuplama voltajı azalan transistorün B-E ve B-C eklemleri, akan akıma karşı koyarlar. Q1 transistörünün ileri kutuplama voltajı yeteri kadar düştüğünde, bu transistörde geçen akım durur. Bu duruma da “cut-off” denir. Yani aslında cut-off’a geçen bir transistör açık devre elemanı gibi davranır.

Sırasıyla Grafik 1 ve Grafik 2, Devre 1’e uygulanan giriş ve çıkış sinyallerini göstermektedir. Görüldüğü üzere çok düşük değerlerde giriş sinyali uygulanmasına rağmen çıkış sinyali yereri kadar yükselmiştir.