12.5 : דרכי פעולה של BJT

טרנזיסטור ביפולרי (BJT) הוא רכיב רב-תכליתי באלקטרוניקה, הפועל בארבעה מצבים שונים המבוססים על הטיה של הצמתים שלו: פעיל קדמי, רוויה, קיטעון ופעיל אחורי.

מצב פעיל קדמי: המצב הנפוץ ביותר להגברה, המצב הפעיל כולל צומת פולט-בסיס מוטה קדימה וצומת בסיס-קולט מוטה הפוך. הגדרה זו מאפשרת הזרקת אלקטרונים מהפולט לבסיס תוך חסימת רוב הנשאים בקולט. התוצאה היא הגברה משמעותית, כאשר זרם בסיס קטן מפעיל זרם קולט גדול בהרבה.

מצב רוויה: במצב זה, הצמתים של בסיס פולט ובסיס-קולט מוטים קדימה. מצב הרוויה מקביל למתג סגור, עם הטיית מתח מינימלית ותפוקת זרם מקסימלית. מצב זה אופייני בפעולות מיתוג בהן הטרנזיסטור צריך להוליך זרם גבוה על פני המסופים שלו.

מצב קיטעון: כאן, שני הצמתים מוטים לאחור, ובעצם עוצרים כל זרימת זרם דרך הטרנזיסטור, בדומה למתג פתוח. מצב זה עוצר את זרימת הזרם, שהיא קריטית במעגלים דיגיטליים לייצוג מצב 'כבוי'.

מצב פעיל אחורי: לא שכיח ברוב היישומים, המצב ההפוך כולל צומת פולט-בסיס מוטה הפוכה וצומת קולט-בסיס מוטה קדימה. סידור זה הופך את תפקידי הקולט והפולט. המצב ההפוך מאופיין בהגברת זרם נמוכה יותר, בעיקר בשל היעילות הפחותה של הקולט הפועל כפולט בשל רמות האילוח הנמוכות שלו בהשוואה לבסיס.

כל מצב פעולה מאפשר ל-BJT לבצע פונקציות שונות במעגלים אלקטרוניים, מהגברה במצב אקטיבי ועד החלפת פונקציות במצבי רוויה וקטעון, ובכך להדגיש את יכולת ההתאמה וחשיבותו של הרכיב בעיצוב ובפונקציונליות האלקטרונית.