Sayfa 22

Geçen ay transistörlerin iç yapısını tanımıştık. Bu sayımızda ise transistör devrelerini inceleyeceğiz. "Bipolar transistörler, basit olarak akım kontrol elemanları olarak düşünülebilirler. Küçük bir baz akımı, eğer yeterli gerilim mevcut ise büyük bir kollektör akımı oluşturur ve baz akımı kontrol edilmek suretiyle kollektör akımı da kontrol edilmiş olur. Pek çok devre bu basit fikri kullanmaktadır. Örneğin Resim 1'de bir bipolar transistörün anahtar olarak kullanılışı gösterilmiştir. Eğer hiç baz akımı akmazsa, kollektör ve emiterden de akım akmayacağı için bu transistörün bağlı olduğu devre çalışmayacaktır. Ancak bazına tatbik edilecek bir akım ile transistörün kumanda ettiği devre çalıştırılabilir. Bir transistörün diğer önemli bir özelliği Ohm kanununa uymamasıdır. Çünkü baz-emiter gerilim ve akım eğrileri ile kollektör-emiter gerilim ve akım eğrileri doğrusal değillerdir. Baz-emiter devresinden küçük bir akım akıtırsak ve kollektör gerilimini yavaş yavaş arttırarak kollektör-emiter akımını ölçersek (Resim 2) akımın önce yükseldiğini fakat belli bir değerden sonra kollektör gerilimi-

O——£”

Pit DEVRE KONTROL UCU ni ne kadar yükseltirsek yükseltelim sabit kaldığını görürüz. İşte bu yüzden diyotlar gibi transistörlere de -doğrusal olmayan elemanlar- denir. Bu durumu daha güzel olarak, de- Bişik değişik kollektör akımlarına karşılık kollektör gerilimlerini gösteren Resim 3'teki grafikler yardımıyla görebiliriz. Bu eğrilerin her biri değişik baz akımları için çizilmiştir. Kollektör-emiter geriliminin çok düşük değerlerindeki ani değişimler hariç kollektör akımının sadece baz akımına bağımlı olarak da değiştiği açıkça görülmektedir. Tahmin edebileceğiniz gibi bütün bunlar önemli bir sonuç ortaya çıkarmaktadır. Farzedelim ki bir transistörün kollektör devresine Resim 4'teki gibi bir direnç bağlanmış olsun. Bu direnç üzerinden akacak akım değeri bağlı bulunduğu gerilim tarafından değil, transistörün baz akımı tarafından kontrol edilecektir. Bu direncin üzerinden bir akım aktığında ise, direncin üzerinde Ohm kanununa göre bir gerilim oluşacaktır. Böyle bir devrede neler olacağını Resim 5$'teki grafik yardımıyla daha detayh olarak inceleyelim. Eğer hiçbir baz akımı yoksa, kollektör akımı da oluşmayacağı için direnç üzerinde herhangi bir gerilim meydana gelmesi sözkonusu olmaz. Dolayısıyla 1Kohm'luk direncin her iki ucunda da 9 Volt'luk besleme gerilimi bulunur. Şimdi farzedelim ki kollektör devresinde | mA'lik bir akım oluşturacak şekilde bir baz akımı akıtılıyor. 1KOhm'luk direnç üzerinde ImA'lik bir akım, | Volt'luk gerilim düşümü olacağı için transistörün kollektör ucundaki gerilim besleme geriliminden | Volt eksik, yani 8V olacaktır. Pekiyi baz akımını arttırırsak ne olur? Baz akımı, kollektör akımı 2 mA olacak şekilde arttırırsak, 1 Kohm'luk direnç üzerine düşen gerilim miktarı 2 Volt olacağı için kollektör gerilimi de 7 Volt'a düşecektir. Bu şekilde görülüyor ki baz akımı arttıkça, kollektör gerilimi de devamh düşmektedir. Tabii bu durum bu şekilde sonsuza kadar devam etmez. Kollektör akım 9 mA oluncaya kadar baz akımı arttırılırsa, 1 KOhm'luk direnç üzerine düşecek gerilim de 9 Volt'a yükselecek, kollektör gerilimi ise sıfıra düşecektir. Aslında bu gerilim pratikte hiçbir zaman tam sıfıra düşmez ve 0,2 Volt civarında kahır. Bundan sonra baz akımı arttırılmaya devam edilse bile, kollektör akımı direnç tarafından sınırlandığı için artık artmaz. Bu örnekteki IKOhm'luk dirence “yük direnci” adı verilir ve kollektördeki akım değişimlerini, gerilim değişimlerine döndürmeye yarar. Bu şekilde transistörlerin iki faydalı uygulaması ortaya çıkar: Gerilim anahtarlaması ve gerilim amelifikasyonu. Her iki kavramın anahtarı da baz akımdaki küçük bir değişikliğin kollektör akımında büyük bir değişim meydana getirdiğinin anlaşılmasıdır. Resim 6'daki devreyi kurarak bu konuda bir deney yapabiliriz. RVI potansiyometresinin değişik konumla-

Resim 1: Anahtar devresi.