بایاس ترانزیستور دوقطبی

بایاس ترانزیستورهای دوقطبی باید به طور صحیح انجام شده باشند تا به درستی کارکنند. در مدارهای ساخته شده با قطعات مجزا ( مدارهای گسسته ) ، معمولاً از شبکه های بایاس متشکل از مقاومت بکارمی روند. چیدمان بسیار پیچیده ٔ بایاس سازی در مدارهای مجتمع استفاده می شود؛ به عنوان مثال، مرجع ولتاژ شکاف باندی و آینه های جریان. پیکربندی تقسیم ولتاژ با استفاده از مقاومت ها در الگوهای خاص، به ولتاژهای صحیح دست می یابد. با انتخاب مقدار مناسب مقاومت، می توان سطح پایدار جریانی را بدست آورد که فقط کمی با دما و با مشخصه های ترانزیستور مانند β تغییرمی کند.
نقطه کار یک قطعه، همچنین به عنوان نقطه بایاس، نقطه ساکن یا نقطه - Q شناخته می شود، نقطه ای مشخصه خروجی است که جریان کلکتور ( Ic ) را برحسب ولتاژ DC کلکتور - امیتر ( Vce ) نشان می دهد ( بدون سیگنال ورودی اعمال شده ) .
مدار بایاس نقطه کار ترانزیستور را برای تغییرات در مشخصات ترانزیستور و دمای کاری تثبیت می کند. بهره ترانزیستور می تواند به طور قابل ملاحظه ای بین بتاهای مختلف متفاوت باشد، که این امر باعث ایجاد نقاط کار بسیار متفاوت برای شماره های متوالی در تولید پشت سر هم یا پس از تعویض یک ترانزیستور می شود. توسط اثر ارلی، بهره جریان تحت تأثیر ولتاژ کلکتور - امیتر قرار می گیرد. هر دوی بهره و ولتاژ بیس - امیتر به دما بستگی دارد. جریان نشت نیز با افزایش دما افزایش می یابد. شبکه بایاس برای کاهش اثرات تغییرپذیری قطعه، دما و تغییرات ولتاژ انتخاب شده است. [ ۱]
برای کار آنالوگ یک تقویت کننده کلاس A، نقطه Q جایی قرار می گیرد تا ترانزیستور در حالت فعال بماند ( در هنگام کار در ناحیه اشباع یا ناحیه قطع جابه جا نشود ) وقتی از ورودی استفاده می شود. برای کار دیجیتالی، نقطه Q جایی قرار می گیرد تا ترانزیستور برعکس عمل کند - از حالت «روشن» ( اشباع ) به حالت «خاموش» ( قطع ) سوئیچ می شود. غالباً، نقطه Q در نزدیکی مرکز ناحیه فعال یک ترانزیستور مشخص می شود تا نوسانات سیگنال شبیه به هم در جهت مثبت و منفی امکان پذیر باشد.
در جریان ثابت، افت ولتاژ در پایه امیتر - بیس VBE از یک ترانزیستور دو قطبی با مقدار ۲ میلی ولت ( برای سیلیکون ) و ۱٫۸ میلی ولت ( برای ژرمانیم ) برای هر ۱ افزایش درجه حرارت درجه حرارت ( مرجع ۲۵ است درجه سانتیگراد ) کاهش می یابد. با استفاده از مدل ابرز - مول، اگر ولتاژ بیس - امیتر VBE ثابت نگه داشته شود و دما افزایش یابد، جریان از طریق دیود بیس - امیتر IB افزایش می یابد، و در نتیجه جریان کلکتور IC نیز افزایش می یابد. بسته به نقطه بایاس، توان اتلاف شده در ترانزیستور نیز افزایش می یابد و این باعث افزایش بیشتر دمای آن و تشدید مشکل خواهد شد. این بازخورد مثبتِ مُضر منجر به فرار گرمایی می شود. [ ۲] روش های مختلفی برای کاهش فرار حرارتی ترانزیستور دو قطبی وجود دارد؛ مثلاً،