Active and Passive Electronic Components

active and passive electronic component တွေကတော့ electronic component တွေကို ခွဲခြားထားတဲ့ အဓိက အမျိုးအစား 2 မျိုးဖြစ်ပါတယ်။

Active Electronic Component

circuit ကို energy supply လုပ်ပေးနိုင်တဲ့ source တွေက active componentတွေဖြစ်ပါတယ်။ ပြီးတော့ electrical signal or current (electron flow/ flow of charge) ကို electrically control or modify လုပ်ပေးနိုင်တဲ့ အရည်အသွေးရှိပါတယ်။ electronic circuit တိုင်းမှာ အနည်းဆုံး active component တစ်ခု ပါရပါတယ်။

active component ရဲ့ exampleအနေကတော့

  • Voltage sources
  • Current sources
  • Transistors
  • …

Voltage Source

voltage source ရဲ့ positive terminal ကနေ current ထွက်တဲ့အခါ circuit ကို energy supply လုပ်ပေးပါတယ်။ ဒါကြောင့် voltage source က circuit တစ်ခုမှာပါတဲ့ active component တစ်ခုဖြစ်ပါ့တယ်။

circuit ကို energy supply လုပ်ပေးနိုင်တဲ့ electronic component တွေကို active component လို့ ခေါ်တာကြောင့်၊ discharging လုပ်တဲ့အခါ circuit ကို energy supply လုပ်ပေးတဲ့ battery ကိုလည်း active element လို့ သတ်မှတ်နိုင်ပါတယ်။

Current Source

current source ကတော့ circuit ကို current supply လုပ်ပေးတာကြောင့် active element ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။

Transistor

transistor ကတော့ voltage source တို့ current source တို့လို circuit ကို energy supply လုပ်ပေးတဲ့ source တွေ မဟုတ်ပေမယ့်၊ transistorကို external supply ပေးပြီး current ကို control (amplification) လုပ်ပေးနိုင်တာကြောင့် active component အနေနဲ့ သတ်မှတ်ပါတယ်။

Passive Electronic Component

passive component တော့ active နဲ့ ပြောင်းပြန်ဖြစ်ပါတယ်။ passive component တွေ operate လို့ဖို့ အတွက် external supply (transistor လို) ပေးစရာမလိုပါဘူး။

သူတို့က electrical signal ကို control မလုပ်ပေးနိုင်ဘဲ energy ကို လက်ခံ (dissipate, absorb, store) ပေးတဲ့ component ဖြစ်ပါတယ်။

example အနေနဲ့ကတော့

  • Resistors
  • Inductors
  • Capacitors
  • …

Resistor

တော်တော်များများ သိကြတဲ့အတိုင်း resistor ကတော့ circuit ကို ဘာ energy မှ supply မလုပ်ပေးပါဘူး။ resistor ကို current စီးတဲ့ခါ energy ကို receive သာလုပ်ပြီး heat အနေနဲ့ dissipate လုပ်ပေးတာကြောင့် passive component ဖြစ်ပါတယ်။

Inductor

inductor ကတော့ energy ကို magnetic field အနေနဲ့ store လုပ်ပြီး အဲ့ energy ကို circuit ကို ပြန်ပေးပေမယ့် source တွေလို continuous basis မဟုတ်ဘဲ charging (store) နဲ့ discharging ကို တလှည့်ဆီလုပ်တာဖြစ်တဲ့အတွက်ကြောင့်နဲ့၊

အဓိကအနေနဲ့ operate လုပ်ဖို့ external source မလိုတဲ့ အတွက် passive component ဖြစ်ပါတယ်။

Capacitor

capacitor ကလည်း energy ကို electric field အနေနဲ့ store လုပ်ပါတယ်။ inductor မှာပြောသွားသလိုပဲ charging နဲ့ discharging ကို တလှည့်ဆီလုပ်ပြီး၊

operate လုပ်ဖို့ external source ပေးရတာမျို၊း amplify လုပ်ပေးတာမျိုး မရှိတဲ့အတွက် passive component အဖြစ်သတ်မှတ်ပါတယ်။

NOTES:

အကျဥ်းချုပ်အနေနဲ့ active နဲ့ passive ကို ခွဲရလွယ်အောင် English လို definition လေးပါ။

–Active components are parts of a circuit that rely on an external power source to control or modify electrical signals. Active components such as transistors and silicon-controlled rectifiers (SCRs) use electricity to control electricity.

– Passive components like resistors, transformers don’t need an external power source to function. These components use some other property to control the electrical signal. As a result, they only require the current traveling through the connected circuit. Resistors impede the flow of electrons without introducing more electricity into the system.

definition source: https://www.arrow.com/en/research-and-events/articles/active-vs-passive-components-in-electronics

Diode IV

Unicode (Zawgyi below)

Diode Models

3. The Complete Diode Model (Most accurate approximation)

complete model မှာတော့ diode ရဲ့ barrier potential၊ forward dynamic resistance နဲ့ internal reverse resistance တို့ကိုပါ ထည့်စဥ်းစားပေးရပါတယ်။

forward resistance ဆိုတာကတော့ forward bias ပေးတဲ့အခါ diode မှာရှိမယ့် internal resistance သေးသေးလေးပဲဖြစ်ပါတယ်။

reverse resistance ကတော့ reverse bias ပေးတဲ့အခါ ထည့်စဥ်းစားပေးရမှာဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ reverse resistance ကတော့ infinite လို့ သတ်မှတ်ရလောက်အောင် အရမ်းကြီးပေမယ့်၊ လက်တွေ့မှာ diode ကို reverse bias ပေးတဲ့အခါ leakage current အနည်းငယ် ဖြတ်စီးတာကြောင့် complete model အနေနဲ့တော့ ထည့်စဥ်းစားပေးရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။

Forward Bias

Fig 4-1 Forward Bias

forward bias မှာ Fig 4-1 မှာ ပြထားတဲ့အတိုင်း diode က closed switch အနေနဲ့အပြင် barrier potential ရော၊ forward dynamic resistance, r’d ပါ ပါတာကြောင့် diode မှာရှိမယ့် forward voltage က

VF = 0.7 V + IF r’d

ဖြစ်ပါမယ်။

Reverse Bias

Fig 4-2 Reverse Bias

reverse bias မှာတော့ internal reverse resistance, r’R က open switch နဲ့ parallel ရှိနေမှာဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ resistance က leakage current ဖြတ်စီးမယ့် လမ်းကြောင်းပါ။ reverse resistance က အရမ်းကြီးတာဖြစ်တဲ့အတွက် ဖြတ်စီးမယ့် leakage current ကတော့ အနည်းငယ်ပဲ ဖြစ်ပါမယ်။ barrier potential ကတော့ ရှေ့ post တွေက diode model တွေမှာလိုပဲ reverse bias မှာ မသက်ရောက်တဲ့အတွက် ထည့်စဥ်းစားမလိုပါဘူး။

NOTES:

အခုဆိုရင်တော့ diode model ၃ မျိုးအကြောင်း ပြီးသွားပါပြီ။

နောက် ခေါင်းစဥ်တွေမှာ ဆက်တွေ့ပါမယ်။

Zawgyi

Diode Models

3. The Complete Diode Model (Most accurate approximation)

complete model မွာေတာ့ diode ရဲ႕ barrier potential၊ forward dynamic resistance နဲ႔ internal reverse resistance တို႔ကိုပါ ထည့္စဥ္းစားေပးရပါတယ္။

forward resistance ဆိုတာကေတာ့ forward bias ေပးတဲ့အခါ diode မွာရွိမယ့္ internal resistance ေသးေသးေလးပဲျဖစ္ပါတယ္။

reverse resistance ကေတာ့ reverse bias ေပးတဲ့အခါ ထည့္စဥ္းစားေပးရမွာျဖစ္ပါတယ္။ ဒီ reverse resistance ကေတာ့ infinite လို႔ သတ္မွတ္ရေလာက္ေအာင္ အရမ္းႀကီးေပမယ့္၊ လက္ေတြ႕မွာ diode ကို reverse bias ေပးတဲ့အခါ leakage current အနည္းငယ္ ျဖတ္စီးတာေၾကာင့္ complete model အေနနဲ႔ေတာ့ ထည့္စဥ္းစားေပးရမွာ ျဖစ္ပါတယ္။

Forward Bias

Fig 4-1 Forward Bias

forward bias မွာ Fig 4-1 မွာ ျပထားတဲ့အတိုင္း diode က closed switch အေနနဲ႔အျပင္ barrier potential ေရာ၊ forward dynamic resistance, r’d ပါ ပါတာေၾကာင့္ diode မွာရွိမယ့္ forward voltage က

VF = 0.7 V + IF r’d

ျဖစ္ပါမယ္။

Reverse Bias

Fig 4-2 Reverse Bias

reverse bias မွာေတာ့ internal reverse resistance, r’R က open switch နဲ႔ parallel ရွိေနမွာျဖစ္ပါတယ္။ ဒီ resistance က leakage current ျဖတ္စီးမယ့္ လမ္းေၾကာင္းပါ။ reverse resistance က အရမ္းႀကီးတာျဖစ္တဲ့အတြက္ ျဖတ္စီးမယ့္ leakage current ကေတာ့ အနည္းငယ္ပဲ ျဖစ္ပါမယ္။ barrier potential ကေတာ့ ေရွ႕ post ေတြက diode model ေတြမွာလိုပဲ reverse bias မွာ မသက္ေရာက္တဲ့အတြက္ ထည့္စဥ္းစားမလိုပါဘူး။

NOTES:

အခုဆိုရင္ေတာ့ diode model ၃ မ်ိဳးအေၾကာင္း ၿပီးသြားပါၿပီ။

ေနာက္ ေခါင္းစဥ္ေတြမွာ ဆက္ေတြ႕ပါမယ္။

Diode III

Unicode (Zawgyi Below)

Diode Models

2. The Practical Diode Model

practical model မှာတော့ diode ရဲ့ barrier potential တန်ဖိုး 0.7 V ကိုပါ ထည့်စဥ်းစားပေးရပါတယ်။

Forward Bias

ဒါကြောင့် diode ကို forward bias ပေးတဲ့အခါ diode က equivalent voltage source, VF (barrier potential) နဲ့ series ဖြစ်နေတဲ့ closed switch အနေနဲ့ Fig 3-1 မှာ ပြထားတဲ့အတိုင်း ရှိနေမှာဖြစ်ပါတယ်။

Fig 3-1 Forward Bias

VF ကတော့ active voltage source မဟုတ်ဘဲ diode မှာ 0.7 V drop ဖြစ်မယ့် တန်ဖိုးပဲဖြစ်ပါတယ်။

VF = 0.7 V

forward current, IF ကိုတော့ Kirchhoff’s voltage law နဲ့ loop ပတ်ပြီး တွက်ထုတ်လို့ ရပါတယ်။

Reverse Bias

reverse bias အခြေအနေမှာတော့ barrier potential မသက်ရောက်တဲ့အတွက် ideal model အတိုင်း open switch အနေနဲ့ပဲ ရှိပါတယ်။

Fig 3-2 Reverse Bias

ဒါကြောင့် ideal model အတိုင်း

IR = 0

VR = VBIAS

ရှိပါမယ်။

NOTES:

နောက် post မှာ ဆက်ရေးသွားပါမယ်၊ Diode IV မှာ ပြန်တွေ့ပါမယ်။

(Zawgyi)

Diode Models

2. The Practical Diode Model

practical model မွာေတာ့ diode ရဲ႕ barrier potential တန္ဖိုး 0.7 V ကိုပါ ထည့္စဥ္းစားေပးရပါတယ္။

Forward Bias

ဒါေၾကာင့္ diode ကို forward bias ေပးတဲ့အခါ diode က equivalent voltage source, VF (barrier potential) နဲ႔ series ျဖစ္ေနတဲ့ closed switch အေနနဲ႔ Fig 3-1 မွာ ျပထားတဲ့အတိုင္း ရွိေနမွာျဖစ္ပါတယ္။

Fig 3-1 Forward Bias

VF ကေတာ့ active voltage source မဟုတ္ဘဲ diode မွာ 0.7 V drop ျဖစ္မယ့္ တန္ဖိုးပဲျဖစ္ပါတယ္။

VF = 0.7 V

forward current, IF ကိုေတာ့ Kirchhoff’s voltage law နဲ႔ loop ပတ္ၿပီး တြက္ထုတ္လို႔ ရပါတယ္။

Reverse Bias

reverse bias အေျခအေနမွာေတာ့ barrier potential မသက္ေရာက္တဲ့အတြက္ ideal model အတိုင္း open switch အေနနဲ႔ပဲ ရွိပါတယ္။

Fig 3-2 Reverse Bias

ဒါေၾကာင့္ ideal model အတိုင္း

IR = 0

VR = VBIAS

ရွိပါမယ္။

NOTES:

ေနာက္ post မွာ ဆက္ေရးသြားပါမယ္၊ Diode IV မွာ ျပန္ေတြ႕ပါမယ္။

Diode II

Unicode ( Zawgyi below)

Diode Models

1. The Ideal Diode Model (least accurate approximation)

ideal diode ကတော့ switch တစ်ခုအနေနဲ့ အလုပ်လုပ်ပါတယ်။

Diode I မှာ ပြောခဲ့သလို diode တွေက forward bias အခြေအနေမှာသာ current စီးနိုင်ပြီး reverse bias မှာတော့ current ကို block လုပ်တာကြောင့် ဒီ ideal diode ရဲ့ forward bias အခြေအနေမှာ diode က closed (on) switch အနေအထားမှာရှိပြီးတော့ reverse bias အခြေအနေမှာ open (off) switch အနေအထားမှာရှိပါတယ်။

Forward Bias

Fig 2-1 Forward bias as a closed switch

diode ရဲ့ barrier potential နဲ့ forward dynamic resistance (internal resistance) ကို neglect လုပ်ထားနိုင်တာကြောင့် ideal diode ရဲ့ forward biased circuit မှာ VF ကို 0 လို့ ယူဆပါတယ်။

VF = 0

forward current, IF ကိုတော့ Ohm’s Law နဲ့ တွက်ထုတ်လို့ရပါတယ်။

IF = VBIAS / R(LIMIT)

Reverse Bias

Fig 2-2 Reverse bias as an open switch

( reverse bias မှာ limiting resistor မလိုပေမယ့် circuit ပုံစံအရထည့်ထားခြင်းပါ။)

Reverse bias မှာတော့ reverse current ကို neglect လုပ်တာကြောင့် I ကို zero လို့ပဲ ယူဆပါတယ်။

IR = 0

ဒါကြောင့် Reverse voltage ကတော့ VBIAS နဲ့ တူတူပဲဖြစ်သွားပါမယ်။

VR = VBIAS

NOTES:

နောက် post မှာ ဆက်ရေးသွားပါမယ်၊ Diode III မှာ ပြန်တွေ့ပါမယ်။

Zawgyi

Diode Models

1. The Ideal Diode Model (least accurate approximation)

ideal diode ကေတာ့ switch တစ္ခုအေနနဲ႔ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။

diode I မွာ ေျပာခဲ့သလို diode ေတြက forward bias အေျခအေနမွာသာ current စီးနိုင္ၿပီး reverse bias မွာေတာ့ current ကို block လုပ္တာေၾကာင့္ ဒီ ideal diode ရဲ့ forward bias အေျခအေနမွာ diode က closed (on) switch အေနအထားမွာရွိၿပီးေတာ့ reverse bias အေျခအေနမွာ open (off) switch အေနအထားမွာရွိပါတယ္။

Forward Bias

Fig 2-1 Forward bias as a closed switch

diode ရဲ့ barrier potential နဲ႔ forward dynamic resistance (internal resistance) ကို neglect လုပ္ထားနိုင္တာေၾကာင့္ ideal diode ရဲ့ forward biased circuit မွာ VF ကို 0 လို႔ ယူဆပါတယ္။

VF = 0

forward current, IF ကိုေတာ့ Ohm’s Law နဲ႔ တြက္ထုတ္လို႔ရပါတယ္။

IF = VBIAS / R(LIMIT)

Reverse Bias

Fig 2-2 Reverse bias as an open switch

( reverse bias မွာ limiting resistor မလိုေပမယ့္ circuit ပုံစံအရထည့္ထားျခင္းပါ။)

Reverse bias မွာေတာ့ reverse current ကို neglect လုပ္တာေၾကာင့္ I ကို zero လို႔ပဲ ယူဆပါတယ္။

IR = 0

ဒါေၾကာင့္ Reverse voltage ကေတာ့ VBIAS နဲ႔ တူတူပဲျဖစ္သြားပါမယ္။

VR = VBIAS

NOTES:

ေနာက္ post မွာ ဆက္ေရးသြားပါမယ္၊ Diode III မွာ ျပန္ေတြ႕ပါမယ္။

Diode I

Unicode ( Zawgyi below)

diodeဆိုတာ p type material နဲ့ n type material 2ခုကို ဆက်ထားပြီး အလယ်မှာ pn junction လို့ခေါ်တဲ့ depletion region 1ခုပါတဲ့ two-terminal semiconductor component တစ်ခုဖြစ်ပါတယ်။

p region ကိုတော့ anode လို့ခေါ်ပြီး n region ကိုတော့ cathode လို့ ခေါ်ပါတယ်။

symbol အနေနဲ့ကတော့ cathode ဘက်မှာ line လေးပါတဲ့ triangle ပုံလေးဖြစ်ပါတယ်။

Fig 1-1 The diode

Bias Connections

Forward-Bias Connection

Diode တစ်ခုကို bias ပေးဖို့ဆိုရင် dc voltage ပေးရပါတယ်။ forward bias ကတော့ pn junction ကိုဖြတ်ပြီး current စီးနိုင်ဖို့အတွက် diodeကို ပေးရမယ့် bias condition ဖြစ်ပါတယ်။ Vbias ရဲ့ negative side (-) ကို diode ရဲ့  n region ကို ဆက်ပေးရပြီး positive side (+) ကို p region ကို ဆက်ပေးရတယ်။

Diode မပျက်စီးအောင် diode ကို စီးမယ့် forward current ကို limit လုပ်ပေးဖို့ resistor ကို သုံးထားပါတယ်။

နောက်ပြီးတော့ Vbias က diode ရဲ့ barrier potential ထက် ပိုကြီးဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။

Fig 1-2 Forward Bias
Reverse-Bias Connection

Reverse Bias ကတော့ အခြေခံအားဖြင့် diode ကို current မဖြတ်စီးအောင် တားစီးပေးပါတယ်။ reverse bias ကတော့ forward bias နဲ့ ပြောင်းပြန်ပါ၊ positive side ကို n region နဲ့ ဆက်ပေးရမှာဖြစ်ပြီး negative side ကို p region နဲ့ ဆက်ပေးရမှာပါ။

Reverse current ကတော့ အရမ်းကိုနည်းလွန်းတာကြောင့် 0 လို့ ယူဆလို့ရပါတယ်။

Fig 1-3 Revese Bias

NOTES:

နောက် post မှာ diode models အကြောင်း‌ ရေးသွားပါမယ်။

Zawgyi

diodeဆိုတာ p type material နဲ႔ n type material 2ခုကို ဆက္ထားၿပီး အလယ္မွာ pn junction လို႔ေခၚတဲ့ depletion region 1ခုပါတဲ့ two-terminal semiconductor component တစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။

p region ကိုေတာ့ anode လို႔ေခၚၿပီး n region ကိုေတာ့ cathode လို႔ ေခၚပါတယ္။

symbol အေနနဲ႔ကေတာ့ cathode ဘက္မွာ line ေလးပါတဲ့ triangle ပုံေလးျဖစ္ပါတယ္။

Fig 1-1 The diode

Bias Connections

Forward-Bias Connection

Diode တစ္ခုကို bias ေပးဖို႔ဆိုရင္ dc voltage ေပးရပါတယ္။ forward bias ကေတာ့ pn junction ကိုျဖတ္ၿပီး current စီးနိုင္ဖို႔အတြက္ diodeကို ေပးရမယ့္ bias condition ျဖစ္ပါတယ္။ Vbias ရဲ့ negative side (-) ကို diode ရဲ့  n region ကို ဆက္ေပးရၿပီး positive side (+) ကို p region ကို ဆက္ေပးရတယ္။

Diode မပ်က္စီးေအာင္ diode ကို စီးမယ့္ forward current ကို limit လုပ္ေပးဖို႔ resistor ကို သုံးထားပါတယ္။

ေနာက္ၿပီးေတာ့ Vbias က diode ရဲ့ barrier potential ထက္ ပိုႀကီးဖို႔ လိုအပ္ပါတယ္။

Fig 1-2 Forward Bias
Reverse-Bias Connection

Reverse Bias ကေတာ့ အေျခခံအားျဖင့္ diode ကို current မျဖတ္စီးေအာင္ တားစီးေပးပါတယ္။ reverse bias ကေတာ့ forward bias နဲ႔ ေျပာင္းျပန္ပါ၊ positive side ကို n region နဲ႔ ဆက္ေပးရမွာျဖစ္ၿပီး negative side ကို p region နဲ႔ ဆက္ေပးရမွာပါ။

Reverse current ကေတာ့ အရမ္းကိုနည္းလြန္းတာေၾကာင့္ 0 လို႔ ယူဆလို႔ရပါတယ္။

Fig 1-3 Reverse Bias

NOTES:

ေနာက္ post မွာ diode models အေၾကာင္း‌ ေရးသြားပါမယ္။

Inductor II

Unicode ( Zawgyi below)

inductor က electrical energy ကို magnetic energy အနေနဲ့ storing လုပ်နိုင်တဲ့ passive component တစ်ခု ဖြစ်ပါတယ်။ inductor ကို coil ၊ choke လို့လည်း ခေါ်ကြပါတယ်။

coil ထဲကို current များများစီးလေ၊ magnetic field strength ပိုများလေ၊ inductor ထဲမှာ store လုပ်နိုင်တဲ့ energy ပမာဏပိုများမှာ ဖြစ်ပါတယ်။ inductor ထဲမှာ energy storing လုပ်တယ်ဆိုတာ သူ့ထဲကို စီးဆင်းတဲ့ current ရဲ့ function တစ်ခုပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ function က current ကို constant level တစ်ခုမှာ ရှိနေစေဖို့ ထိန်းပေးပါတယ်။ တစ်နည်းပြောရရင်တော့ inductorက current အပြောင်းအလဲကို တားဆီးပေးပါတယ်။

inductor ကို စီးနေတဲ့ current က တိုးသွားမယ် ဒါမှမဟုတ် လျော့သွားမယ် (change in current) ဆိုရင် inductor က အဲ့ change ရဲ့ polarity နဲ့ ပြောင်းပြန် voltage ကို ထုတ်ပေးပြီး current change ကို (against) တာဆီးပေးပါတယ်။

inductor ကို စီးနေတဲ့ current ကို တိုး(increase)လိုက်မယ်ဆိုရင် electron flow ရဲ့ direction နဲ့ ပြောင်းပြန် voltage drop ရှိပါမယ်။ magnetic field ထဲမှာ storing လုပ်တဲ့ energy တိုးလာတာကြောင့် ဒီလိုအခြေအနေကို inductor ‘charging’ လုပ်တယ်လို့ ခေါ်ပါတယ်။ load အနေနဲ့ပဲ အလုပ်လုပ်ပါတယ်။

Fig 5.1 Inductor as a load

decrease ဆိုရင်လည်း သက်ဆိုင်ရာ opposite polarity နဲ့ dropping voltage ဖြစ်ပြီး change in current ကို against လုပ်ပါတယ်။ ဒီလို decreasing current အခြေအနေမှာတော့ stored energy ကို release ပြန်လုပ်တဲ့အတွက် voltage source အနေနဲ့ အလုပ်လုပ်ပါတယ်။

Fig 5.2 Inductor as a source

NOTES:

The ability of an inductor to store energy in the form of a magnetic field ( to oppose changes in current) is called inductance.

Zawgyi

inductor က electrical energy ကို magnetic energy အေနနဲ႔ storing လုပ္ႏိုင္တဲ့ passive component တစ္ခု ျဖစ္ပါတယ္။ inductor ကို coil ၊ choke လို႔လည္း ေခၚၾကပါတယ္။


coil ထဲကို current မ်ားမ်ားစီးေလ၊ magnetic field strength ပိုမ်ားေလ၊ inductor ထဲမွာ store လုပ္ႏိုင္တဲ့ energy ပမာဏပိုမ်ားမွာ ျဖစ္ပါတယ္။ inductor ထဲမွာ energy storing လုပ္တယ္ဆိုတာ သူ႔ထဲကို စီးဆင္းတဲ့ current ရဲ႕ function တစ္ခုပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ဒီ function က current ကို constant level တစ္ခုမွာ ရွိေနေစဖို႔ ထိန္းေပးပါတယ္။ တစ္နည္းေျပာရရင္ေတာ့ inductorက current အေျပာင္းအလဲကို တားဆီးေပးပါတယ္။


inductor ကို စီးေနတဲ့ current က တိုးသြားမယ္ ဒါမွမဟုတ္ ေလ်ာ့သြားမယ္ (change in current) ဆိုရင္ inductor က အဲ့ change ရဲ႕ polarity နဲ႔ ေျပာင္းျပန္ voltage ကို ထုတ္ေပးၿပီး current change ကို (against) တာဆီးေပးပါတယ္။


inductor ကို စီးေနတဲ့ current ကို တိုး(increase)လိုက္မယ္ဆိုရင္ electron flow ရဲ႕ direction နဲ႔ ေျပာင္းျပန္ voltage drop ရွိပါမယ္။ magnetic field ထဲမွာ storing လုပ္တဲ့ energy တိုးလာတာေၾကာင့္ ဒီလိုအေျခအေနကို inductor ‘charging’ လုပ္တယ္လို႔ ေခၚပါတယ္။ load အေနနဲ႔ပဲ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။

Fig 5.1 Inductor as a load

decrease ဆိုရင္လည္း သက္ဆိုင္ရာ opposite polarity နဲ႔ dropping voltage ျဖစ္ၿပီး change in current ကို against လုပ္ပါတယ္။ ဒီလို decreasing current အေျခအေနမွာေတာ့ stored energy ကို release ျပန္လုပ္တဲ့အတြက္ voltage source အေနနဲ႔ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။

Fig 5.2 Inductor as a source

NOTES:

The ability of an inductor to store energy in the form of a magnetic field ( to oppose changes in current) is called inductance.

Inductor I

Unicode (Zawgyi below)

inductor ဆိုတာ wire ကို ပတ်ထားတဲ့ coil ပုံ ရှိတယ်ဆိုတာတော့ အကြမ်းဖျဉ်း တော်တော်များများ သိကြပါတယ်နော်။ type of inductor တွေ Inductance တွေ အကြောင်း မရေးခင်မှာ အနည်းငယ် စပြောသွားပါမယ်။

coil ကို current စီးတဲ့အခါ electromagnetic field ဖြစ်တယ်ဆိုတာ ရှေ့ post ( Right-hand Rule ) မှာ ပြောပြခဲ့ပြီးဖြစ်ပါတယ်။

current flow direction ပြောင်းရင် electromagnetic field ပါလိုက်ပြောင်းပါတယ်။ အဲ့ဒီ change in electromagnetic field က coil ရဲ့ voltage ကို induce လုပ်ပါတယ်။ equation အနေနဲ့ကတော့

v = L di/dt

where,

v = voltage across inductor

di/dt = rate of change of current flowing in inductor

L = inductance

equation မှာ di/dt ပါတဲ့အတွက် current ကသာ constant ဖြစ်မယ်ဆိုရင် di/dt က zero ဖြစ်ပြီး v (voltage across inductor) ကပါ zero ဖြစ်ပါမယ်။ ဒါကြောင့် inductor ကို direct-steady current စီးနေရင် short-circuited coil (0 V) အနေနဲ့ ရှိနေပါမယ်။ current direction or strength အနည်းငယ်ပြောင်းလဲမှုရှိရင်တောင် inductance ရှိပါမယ်။

နောက် post မှာ ဆက်တွေ့ပါမယ်။

Zawgyi

inductor ဆိုတာ wire ကို ပတ္ထားတဲ့ coil ပုံ ရွိတယ္ဆိုတာေတာ့ အၾကမ္းဖ်ဥ္း ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ား သိၾကပါတယ္ေနာ္။ type of inductor ေတြ Inductance ေတြ အေၾကာင္း မေရးခင္မွာ အနည္းငယ္ စေျပာသြားပါမယ္။

coil ကို current စီးတဲ့အခါ electromagnetic field ျဖစ္တယ္ဆိုတာ ေရွ႕ post ( Right-hand Rule ) မွာ ေျပာျပခဲ့ၿပီးျဖစ္ပါတယ္။

current flow direction ေျပာင္းရင္ electromagnetic field ပါလိုက္ေျပာင္းပါတယ္။ အဲ့ဒီ change in electromagnetic field က coil ရဲ႕ voltage ကို induce လုပ္ပါတယ္။ equation အေနနဲ႔ကေတာ့

v = L di/dt

where,

v = voltage across inductor

di/dt = rate of change of current flowing in inductor

L = inductance

equation မွာ di/dt ပါတဲ့အတြက္ current ကသာ constant ျဖစ္မယ္ဆိုရင္ di/dt က zero ျဖစ္ၿပီး v (voltage across inductor) ကပါ zero ျဖစ္ပါမယ္။ ဒါေၾကာင့္ inductor ကို direct-steady current စီးေနရင္ short-circuited coil (0 V) အေနနဲ႔ ရွိေနပါမယ္။ current direction or strength အနည္းငယ္ေျပာင္းလဲမႈရွိရင္ေတာင္ inductance ရွိပါမယ္။

ေနာက္ post မွာ ဆက္ေတြ႕ပါမယ္။

Right-Hand Rule

Unicode (Zawgyi below)

magnetic force တွေရဲ့ direction ကို သိနိုင်ဖို့ Right-Hand Rule ကို အသုံးပြုကြပါတယ်။

ပထမအနေနဲ့ Fig 4.1 မှာ ပြထားတဲ့ အတိုင်း ညာဘက်လက်မနဲ့ လက်ညိုးကို L ပုံစံ ထောင်ထားပြီး လက်ခလယ်ကို လက်မ၊ လက်ညိုးနဲ့ ထောင့်မှန်ကျ ထားရပါမယ်။

Fig 4.1 Mnemonic picture of Right-Hand Rule

Moving charge

charge တွေ ရွှေ့တာနဲ့ magnetic field သက်ရောက်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် charge ကို push လုပ်တဲ့ field ရဲ့ direction နဲ့ magnetic field line ရဲ့ direction က မတူပါဘူး။

Fig 4.2 မှာပြထားသလို လက်ညိုးကို Moving charge ရဲ့ direction အတိုင်း ညွှန်ပြထားမယ်ဆိုရင် လက်ခလယ်က magnetic field line ရဲ့ direction ကို ပြပြီး လက်မက moving charge ပေါ် သက်ရောက်တဲ့ magnetic force ရဲ့ direction ကို ညွှန်ပြပေးပါတယ်။

Fig. 4.2 Directions for a moving charge

Current in a wire

current ဆိုတာ chargeရဲ့ ရွေ့လျားမှုကြောင့်ပဲ ဖြစ်ပေါ်လာတာ ဖြစ်တဲ့အတွက် current စီးနေတဲ့ wire မှာ ရှိနေတယ့် force ရဲ့ direction တွေကလည်း moving charge မှာဖော်ပြခဲ့တဲ့ direction နဲ့ အတူတူ ပါပဲ။

Fig 4.3 Directions for current in a wire

ဒီ right-hand rule ကို x,y,z coordinate system နဲ့လည်း မှတ်လို့ရပါတယ်။ x = magnetic force, y = current, z = magnetic field line

Fig 4.4 x,y,z coordinate system

Magnetic field caused by current carrying wire

wire တစ်ခုကို current ဖြတ်စီးတဲ့အခါမှာလည်း magnetic field ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါတယ်။

straight wire တစ်ခုမှာ current စီးတဲ့အခါ wire ရဲ့ ပတ်လည်မှာ စက်ဝိုင်းပုံ magnetic field တွေ ဖြစ်ပေါ်ပါတယ်။ ဒီ direction ကိုတော့ Fig 4.5 မှာ ပြထားတဲ့အတိုင်း ညာဘက်လက်မကို ထောင်ထားပြီး ကျန်လက်ချောင်းတွေကို ကွေးထားတဲ့ ပုံနဲ့ မှတ်ပါတယ်။ လက်မက current ရဲ့ direction ဖြစ်ပြီး magnetic field ကတော့ ကွေးထားတဲ့ ကျန်လက်ချောင်းတွေရဲ့ direction အတိုင်း ရှိနေပါတယ်။

Fig 4.5 Right-Hand Rule for current in a straight wire

Figure source : https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.pinterest.com%2Fpin%2F132222939044871666%2F&psig=AOvVaw0L4ftnU6w_aSF_XBX_LRUv&ust=1589038051643000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCJD7kJ7KpOkCFQAAAAAdAAAAABAp

ပြောင်းပြန်အနေနဲ့ ဒီတစ်ခါမှာတော့ magnetic field က လက်မရဲ့ direction အတိုင်း ရှိနေမယ်ဆိုရင် current ရဲ့ direction က ကွေးထားတဲ့ ကျန်လက်ချောင်းတွေအတိုင်း ရှိနေပါမယ်။

Fig 4.6 Directions for coiling wire

Figure source : https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.slideshare.net%2Fmangbud%2Fdasar-kelistrikan-15269688&psig=AOvVaw0iht9dzXMklCs7lAgoMke_&ust=1589041171115000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCOCzy_DVpOkCFQAAAAAdAAAAABAJ

NOTES:

current in straight wire ကြောင့် circular magnetic field ကို ဖြစ်စေပြီး circle of current ကြောင့် straight magnetic field ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါတယ်။

နောက် post တွေမှာ ထပ်တွေ့ပါမယ်။

Zawgyi

magnetic force ေတြရဲ႕ direction ကို သိႏိုင္ဖို႔ Right-Hand Rule ကို အသုံးျပဳၾကပါတယ္။

ပထမအေနနဲ႔ Fig 4.1 မွာ ျပထားတဲ့ အတိုင္း ညာဘက္လက္မနဲ႔ လက္ညိဳးကို L ပုံစံ ေထာင္ထားၿပီး လက္ခလယ္ကို လက္မ၊ လက္ညိဳးနဲ႔ ေထာင့္မွန္က် ထားရပါမယ္။

Fig 4.1 Mnemonic picture of Right-Hand Rule

Moving charge

charge ေတြ ေ႐ႊ႕တာနဲ႔ magnetic field သက္ေရာက္ပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ charge ကို push လုပ္တဲ့ field ရဲ႕ direction နဲ႔ magnetic field line ရဲ႕ direction က မတူပါဘူး။

Fig 4.2 မွာျပထားသလို လက္ညိဳးကို Moving charge ရဲ႕ direction အတိုင္း ၫႊန္ျပထားမယ္ဆိုရင္ လက္ခလယ္က magnetic field line ရဲ႕ direction ကို ျပၿပီး လက္မက moving charge ေပၚ သက္ေရာက္တဲ့ magnetic force ရဲ႕ direction ကို ၫႊန္ျပေပးပါတယ္။

Fig. 4.2 Directions for a moving charge

Current in a wire

current ဆိုတာ chargeရဲ႕ ေ႐ြ႕လ်ားမႈေၾကာင့္ပဲ ျဖစ္ေပၚလာတာ ျဖစ္တဲ့အတြက္ current စီးေနတဲ့ wire မွာ ရွိေနတယ့္ force ရဲ႕ direction ေတြကလည္း moving charge မွာေဖာ္ျပခဲ့တဲ့ direction နဲ႔ အတူတူ ပါပဲ။

Fig 4.3 Directions for current in a wire

ဒီ right-hand rule ကို x,y,z coordinate system နဲ႔လည္း မွတ္လို႔ရပါတယ္။ x = magnetic force, y = current, z = magnetic field line

Fig 4.4 x,y,z coordinate system

Magnetic field caused by current carrying wire

wire တစ္ခုကို current ျဖတ္စီးတဲ့အခါမွာလည္း magnetic field ကို ျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။

straight wire တစ္ခုမွာ current စီးတဲ့အခါ wire ရဲ႕ ပတ္လည္မွာ စက္ဝိုင္းပုံ magnetic field ေတြ ျဖစ္ေပၚပါတယ္။ ဒီ direction ကိုေတာ့ Fig 4.5 မွာ ျပထားတဲ့အတိုင္း ညာဘက္လက္မကို ေထာင္ထားၿပီး က်န္လက္ေခ်ာင္းေတြကို ေကြးထားတဲ့ ပုံနဲ႔ မွတ္ပါတယ္။ လက္မက current ရဲ႕ direction ျဖစ္ၿပီး magnetic field ကေတာ့ ေကြးထားတဲ့ က်န္လက္ေခ်ာင္းေတြရဲ႕ direction အတိုင္း ရွိေနပါတယ္။

Fig 4.5 Right-Hand Rule for current in a straight wire

Figure source : https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.pinterest.com%2Fpin%2F132222939044871666%2F&psig=AOvVaw0L4ftnU6w_aSF_XBX_LRUv&ust=1589038051643000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCJD7kJ7KpOkCFQAAAAAdAAAAABAp

ေျပာင္းျပန္အေနနဲ႔ ဒီတစ္ခါမွာေတာ့ magnetic field က လက္မရဲ႕ direction အတိုင္း ရွိေနမယ္ဆိုရင္ current ရဲ႕ direction က ေကြးထားတဲ့ က်န္လက္ေခ်ာင္းေတြအတိုင္း ရွိေနပါမယ္။

Fig 4.6 Directions for coiling wire

Figure source : https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.slideshare.net%2Fmangbud%2Fdasar-kelistrikan-15269688&psig=AOvVaw0iht9dzXMklCs7lAgoMke_&ust=1589041171115000&source=images&cd=vfe&ved=0CAIQjRxqFwoTCOCzy_DVpOkCFQAAAAAdAAAAABAJ

NOTES:

current in straight wire ေၾကာင့္ circular magnetic field ကို ျဖစ္ေစၿပီး circle of current ေၾကာင့္ straight magnetic field ကို ျဖစ္ေပၚေစပါတယ္။

ေနာက္ post ေတြမွာ ထပ္ေတြ႕ပါမယ္။

Transistor (III)

Unicode (Zawgyi below)

transistor တစ်ခု operation လုပ်ဖို့အတွက် DC supply ပေးရပါမယ်။ DC supply ကို pn junction တွေကို ပေးရပါတယ်။ အဲ့လို external DC voltage supply ပေးတာကို biasing လုပ်တယ်လို့ ခေါ်ပါတယ်။

forward biased နဲ့ reverse biased ဆိုပြီး biasing method ၂ မျိုး ရှိပါတယ်။

forward biased ဆိုတာကတော့ p type ဘက်ကို positive voltage ပေးပြီး n type ဘက်ကို negative voltage ပေးခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။

reverse biased ကတော့ ပြောင်းပြန်အနေအထားပါ။ p type ဘက်ကို negative voltage ပေးပြီး n type ဘက်ကို positive voltage ပေးရပါတယ်။

ဒီလို biasing ပေးတဲ့method မတူတာကိုလိုက်ပြီး transistor circuitကို region ၄ မျိုးနဲ့ အလုပ်လုပ်စေပါတယ်။

Emitter junction
(emitter-base junction)		Collector junction
(collector-base junction)		Region of operation
Forward biasedForward biasedSaturation region
Forward biased Reverse biasedActive region
Reverse biased Forward biased Inverse active region
Reverse biased Reverse biased Cutoff region
Table.3.1 Four Regions of Transistor Operation

ဒီ region ၄ မျိုးမှာမှ saturation, active နဲ့ cutoff region တွေကိုပဲ အသုံးပြုကြပါတယ်။

Saturation Region

ဒီ region မှာတော့ transistorက closed switch အနေနဲ့အလုပ်လုပ်ပါတယ်။ collector နဲ့ emitter က short ဖြစ်သွားပြီး emitter current နဲ့ collector current က ဒီoperationအခြေအနေမှာ အမြင့်ဆုံးဖြစ်ပါတယ်။

Fig.3.1 Saturation Stage

transistor ရဲ့ emitter junction ရော collector junction ရောကို forward biased ပေးထားရင် ဒီsaturation region မှာ operation လုပ်တာဖြစ်ပါတယ်။

Active region

active region ကိုတော့ application တော်တော်များများအတွက် အသုံးပြုကြပြီး linear region လို့လည်းခေါ်ပါတယ်။ ဒီregion က saturation နဲ့ cutoff region ကြားက အခြေအနေဖြစ်ပါတယ်။ amplifier အနေနဲ့ အလုပ်လုပ်ပါတယ်။

Fig.3.2 Active Stage

transistor ရဲ့ emitter junction ကို forward biased ပြီး collector junction ကို reverse biased ပေးထားတဲ့အခါ ဒီactive region မှာ operation လုပ်တာဖြစ်ပါတယ်။

Cutoff region

cutoff region မှာတော့ junction 2ခုလုံးကို reverse biased ပေးထားတဲ့အတွက် open circuit အခြေအနေတွေမှာ ရှိနေပြီး open switch အနေနဲ့ အလုပ်လုပ်ပါတယ်။ ဒီ region မှာတော့ emitter, collector နဲ့ base current 3ခုလုံးမရှိပါဘူး၊ 0 ဖြစ်ပါတယ်။

Fig.3.3 Cutoff Stage

transistor ရဲ့ emitter junction ရော collector junction ရောကို reverse biased ပေးထားတဲ့အခါ cutoff region မှာ ရှိပါတယ်။

အခု post ကတော့ transistor ကို Biasing နဲ့ သူတို့ရဲ့ operation region တွေ အကြောင်းကို ဖော်ပြပေးသွားတာ ဖြစ်ပါတယ်။ နောက် post တွေမှာ ပြန်တွေ့ကြပါမယ်…..

Zawgyi

transistor တစ္ခု operation လုပ္ဖို႔အတြက္ DC supply ေပးရပါမယ္။ DC supply ကို pn junction ေတြကို ေပးရပါတယ္။ အဲ့လို external DC voltage supply ေပးတာကို biasing လုပ္တယ္လို႔ ေခၚပါတယ္။

forward biased နဲ႔ reverse biased ဆိုၿပီး biasing method ၂ မ်ိဳး ရွိပါတယ္။

forward biased ဆိုတာကေတာ့ p type ဘက္ကို positive voltage ေပးၿပီး n type ဘက္ကို negative voltage ေပးျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။

reverse biased ကေတာ့ ေျပာင္းျပန္အေနအထားပါ။ p type ဘက္ကို negative voltage ေပးၿပီး n type ဘက္ကို positive voltage ေပးရပါတယ္။

ဒီလို biasing ေပးတဲ့method မတူတာကိုလိုက္ၿပီး transistor circuitကို region ၄ မ်ိဳးနဲ႔ အလုပ္လုပ္ေစပါတယ္။

Emitter junction
(emitter-base junction)		Collector junction
(collector-base junction)		Region of operation
Forward biasedForward biasedSaturation region
Forward biased Reverse biasedActive region
Reverse biased Forward biased Inverse active region
Reverse biased Reverse biased Cutoff region
Table.3.1 Four Regions of Transistor Operation

ဒီ region ၄ မ်ိဳးမွာမွ saturation, active နဲ႔ cutoff region ေတြကိုပဲ အသုံးျပဳၾကပါတယ္။

Saturation Region

ဒီ region မွာေတာ့ transistorက closed switch အေနနဲ႔အလုပ္လုပ္ပါတယ္။ collector နဲ႔ emitter က short ျဖစ္သြားၿပီး emitter current နဲ႔ collector current က ဒီoperationအေျခအေနမွာ အျမင့္ဆုံးျဖစ္ပါတယ္။

Fig.3.1 Saturation Stage

transistor ရဲ႕ emitter junction ေရာ collector junction ေရာကို forward biased ေပးထားရင္ ဒီsaturation region မွာ operation လုပ္တာျဖစ္ပါတယ္။

Active region

active region ကိုေတာ့ application ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားအတြက္ အသုံးျပဳၾကၿပီး linear region လို႔လည္းေခၚပါတယ္။ ဒီregion က saturation နဲ႔ cutoff region ၾကားက အေျခအေနျဖစ္ပါတယ္။ amplifier အေနနဲ႔ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။

Fig.3.2 Active Stage

transistor ရဲ႕ emitter junction ကို forward biased ၿပီး collector junction ကို reverse biased ေပးထားတဲ့အခါ ဒီactive region မွာ operation လုပ္တာျဖစ္ပါတယ္။

Cutoff region

cutoff region မွာေတာ့ junction 2ခုလုံးကို reverse biased ေပးထားတဲ့အတြက္ open circuit အေျခအေနေတြမွာ ရွိေနၿပီး open switch အေနနဲ႔ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။ ဒီ region မွာေတာ့ emitter, collector နဲ႔ base current 3ခုလုံးမရွိပါဘူး၊ 0 ျဖစ္ပါတယ္။

Fig.3.3 Cutoff Stage

transistor ရဲ႕ emitter junction ေရာ collector junction ေရာကို reverse biased ေပးထားတဲ့အခါ cutoff region မွာ ရွိပါတယ္။

အခု post ကေတာ့ transistor ကို Biasing နဲ႔ သူတို႔ရဲ႕ operation region ေတြ အေၾကာင္းကို ေဖာ္ျပေပးသြားတာ ျဖစ္ပါတယ္။ ေနာက္ post ေတြမွာ ျပန္ေတြ႕ၾကပါမယ္…..

Transistor (II)

Unicode (Zawgyi below)

အခု ဒီက transistor (II) ကို မလေ့လာခင်မှာ Transistor (I) (transistor overview) လေးကို အရင်ဖတ်ထားစေချင်ပါတယ်။

ဖတ်ပြီးပြီးဆိုရင်တော့ (II)ကို စလေ့လာကြပါမယ်။

(I)မှာ ဖတ်ခဲ့ရတဲ့ “semiconductor device”တို့ “n doped material, p doped material, PNP transistor, NPN transistor” တို့ကို မှတ်မိကြမယ် ထင်ပါတယ်။ ဒီနေ့ ပြောပြသွားမှာကတော့…….

တော်တော်များများသိကြတဲ့အတိုင်း materialတွေကို insulator(လျှပ်ကူးပစ္စည်း)၊ semiconductor (တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း)၊ conductor(လျှပ်ကာပစ္စည်း) ဆိုပြီး အမျိုးအစား ခွဲခြားထားပါတယ်။

  • insulator ဆိုတာကတော့ large forbidden gap ကြောင့် conduction မလုပ်နိုင်တဲ့ material တစ်ခုပါ။ ဥပမာ သစ်သား၊ ရော်ဘာတို့လို လျှပ်မကူးနိုင်တဲ့ ပစ္စည်းမျိုးကို ပြောတာပါ။
  • semiconductor ကတော့ small forbidden energy gap ရှိပြီး external energy သာ ထပ်ပေးလိုက်ရင် conduction လုပ်နိုင်တဲ့ material တစ်ခုပါ။ ဥပမာ silicon, germanium လို့ စာသင်ရင်း မှတ်ဖူးကြမှာပါ။
  • conductor ကတော့ valence band နဲ့ conduction band အရမ်းနီးကပ်သွားတာကြောင့် forbidden energy gap ပျောက်သွားတဲ့ material တစ်ခုပါ။ ဥပမာ copper, aluminium

Forbidden enegry gap ဆိုတာ မကြားဖူးထားရင် ဘာလဲဆိုတာ သိချင်နေကြမှာပါ။

valence electron တို့ valence band တို့ကို chemistry မှာ သင်ဖူးကြပါတယ်။ valence electronတွေ ရှိတဲ့ energy band ကို valence band လို့ခေါ်ပြီး conduction electronတွေ ရှိတဲ့ band ကိုတော့ conduction band လို့ ခေါ်ပါတယ်။ အဲ့ band ၂ခု ကြားက energy gap လေးကိုတော့ forbidden gap လို့ သတ်မှတ်ထားပါတယ်။

transistor အကြောင်း ဆက်ပြောချင်တဲ့အတွက်ကြောင့် transistor မှာပါဝင်တဲ့ semiconductorကိုပဲ အရင်ဖော်ပြသွားပါမယ်။

Semiconductor

semiconductor ရဲ့ resistivityက insulator ထက် နည်းပြီး conductorထက် များပါတယ်။

semiconductor မှာ negative temperature co-efficient ရှိပါတယ်။ ဘာလဲဆိုတော့ semiconductor မှာရှိတဲ့ resistivity က အပူချိန်လျော့တာနဲ့အမျှ တိုးလာနိုင်တာကို ပြောတာပါ။

semiconductor ရဲ့ conduction capability ကို increase ဖြစ်စေဖို့ဆိုရင် သင့်လျှော်တဲ့ impurity တွေ ထည့်ပေါင်းပေးရပါမယ်။

ပေါင်းလေ့‌ရှိတဲ့ impurities တွေကတော့ pentavalent နဲ့ trivalent impurities တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ pentavalent impurity နဲ့ pure semiconductor တို့ ပေါင်းလိုက်တဲ့အခါ n type (n doped) semiconductor ကို ရပြီး trivalent impurity နဲ့ ပေါင်းရင်တော့ p type (p doped) semiconductor ကို ရပါတယ်။

pn junction ဆိုတာကတော့ p type နဲ့ n type material ၂ ခုကို ဆက်လိုက်တဲ့အခါ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ depletion region (barrier junction) ကို ခေါ်တာပါ။ ဒီ region အကြောင်းကိုတော့ နောက်postတွေမှာ အလျှင်းသင့်သလို ဖော်ပြပေးသွားပါမယ်။

transistor ဆိုတာ pn 2ခုကို back to back ဆက်ထားတဲ့ terminal 3 ခုပါတဲ့ device တစ်ခုပါ။

Fig.2.1 pn junctions of PNP transistor
Fig.2.2 pn junctions of NPN transistor

ဒါ့ကြောင့်transistor မှာ emitter နဲ့ base ကြားရှိတဲ့ pn junction ကို emitter-base junction လို့ခေါ်ပြီး collector နဲ့ base ကြားရှိတဲ့ pn junction ကိုတော့ collector-base junction လို့ခေါ်တဲ့ pn junction 2ခု ရှိတယ်လို့ မှတ်ထားရပါမယ်။

ဒီအပိုင်းကိုတော့ ဒီလောက်နဲ့ပဲ ရပ်လိုက်ပါမယ်… နောက် postမှာတော့ Transistor Biasing အကြောင်းကို ဖော်ပြပေးသွားပါမယ်။

Notes:

pn junction ကို diode အနေနဲ့ မှတ်ထားလို့ ရပါတယ်။

Zawgyi

အခု ဒီက transistor (II) ကို မေလ့လာခင္မွာ Transistor (I) (transistor overview) ေလးကို အရင္ဖတ္ထားေစခ်င္ပါတယ္။

ဖတ္ၿပီးၿပီးဆိုရင္ေတာ့ (II)ကို စေလ့လာၾကပါမယ္။

(I)မွာ ဖတ္ခဲ့ရတဲ့ “semiconductor device”တို႔ “n doped material, p doped material, PNP transistor, NPN transistor” တို႔ကို မွတ္မိၾကမယ္ ထင္ပါတယ္။ ဒီေန႔ ေျပာျပသြားမွာကေတာ့…….

ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ားသိၾကတဲ့အတိုင္း materialေတြကို insulator(လွ်ပ္ကူးပစၥည္း)၊ semiconductor (တစ္ပိုင္းလွ်ပ္ကူးပစၥည္း)၊ conductor(လွ်ပ္ကာပစၥည္း) ဆိုၿပီး အမ်ိဳးအစား ခြဲျခားထားပါတယ္။

  • insulator ဆိုတာကေတာ့ large forbidden gap ေၾကာင့္ conduction မလုပ္ႏိုင္တဲ့ material တစ္ခုပါ။ ဥပမာ သစ္သား၊ ေရာ္ဘာတို႔လို လွ်ပ္မကူးႏိုင္တဲ့ ပစၥည္းမ်ိဳးကို ေျပာတာပါ။
  • semiconductor ကေတာ့ small forbidden energy gap ရွိၿပီး external energy သာ ထပ္ေပးလိုက္ရင္ conduction လုပ္ႏိုင္တဲ့ material တစ္ခုပါ။ ဥပမာ silicon, germanium လို႔ စာသင္ရင္း မွတ္ဖူးၾကမွာပါ။
  • conductor ကေတာ့ valence band နဲ႔ conduction band အရမ္းနီးကပ္သြားတာေၾကာင့္ forbidden energy gap ေပ်ာက္သြားတဲ့ material တစ္ခုပါ။ ဥပမာ copper, aluminium

Forbidden enegry gap ဆိုတာ မၾကားဖူးထားရင္ ဘာလဲဆိုတာ သိခ်င္ေနၾကမွာပါ။

valence electron တို႔ valence band တို႔ကို chemistry မွာ သင္ဖူးၾကပါတယ္။ valence electronေတြ ရွိတဲ့ energy band ကို valence band လို႔ေခၚၿပီး conduction electronေတြ ရွိတဲ့ band ကိုေတာ့ conduction band လို႔ ေခၚပါတယ္။ အဲ့ band ၂ခု ၾကားက energy gap ေလးကိုေတာ့ forbidden gap လို႔ သတ္မွတ္ထားပါတယ္။

transistor အေၾကာင္း ဆက္ေျပာခ်င္တဲ့အတြက္ေၾကာင့္ transistor မွာပါဝင္တဲ့ semiconductorကိုပဲ အရင္ေဖာ္ျပသြားပါမယ္။

Semiconductor

semiconductor ရဲ႕ resistivityက insulator ထက္ နည္းၿပီး conductorထက္ မ်ားပါတယ္။

semiconductor မွာ negative temperature co-efficient ရွိပါတယ္။ ဘာလဲဆိုေတာ့ semiconductor မွာရွိတဲ့ resistivity က အပူခ်ိန္ေလ်ာ့တာနဲ႔အမွ် တိုးလာႏိုင္တာကို ေျပာတာပါ။

semiconductor ရဲ႕ conduction capability ကို increase ျဖစ္ေစဖို႔ဆိုရင္ သင့္ေလွ်ာ္တဲ့ impurity ေတြ ထည့္ေပါင္းေပးရပါမယ္။

ေပါင္းေလ့‌ရွိတဲ့ impurities ေတြကေတာ့ pentavalent နဲ႔ trivalent impurities ေတြပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ pentavalent impurity နဲ႔ pure semiconductor တို႔ ေပါင္းလိုက္တဲ့အခါ n type (n doped) semiconductor ကို ရၿပီး trivalent impurity နဲ႔ ေပါင္းရင္ေတာ့ p type (p doped) semiconductor ကို ရပါတယ္။

pn junction ဆိုတာကေတာ့ p type နဲ႔ n type material ၂ ခုကို ဆက္လိုက္တဲ့အခါ ျဖစ္ေပၚလာတဲ့ depletion region (barrier junction) ကို ေခၚတာပါ။ ဒီ region အေၾကာင္းကိုေတာ့ ေနာက္postေတြမွာ အလွ်င္းသင့္သလို ေဖာ္ျပေပးသြားပါမယ္။

transistor ဆိုတာ pn 2ခုကို back to back ဆက္ထားတဲ့ terminal 3 ခုပါတဲ့ device တစ္ခုပါ။

Fig.2.1 pn junctions of PNP transistor
Fig.2.2 pn junctions of NPN transistor

ဒါ့ေၾကာင့္transistor မွာ emitter နဲ႔ base ၾကားရွိတဲ့ pn junction ကို emitter-base junction လို႔ေခၚၿပီး collector နဲ႔ base ၾကားရွိတဲ့ pn junction ကိုေတာ့ collector-base junction လို႔ေခၚတဲ့ pn junction 2ခု ရွိတယ္လို႔ မွတ္ထားရပါမယ္။

ဒီအပိုင္းကိုေတာ့ ဒီေလာက္နဲ႔ပဲ ရပ္လိုက္ပါမယ္… ေနာက္ postမွာေတာ့ Transistor Biasing အေၾကာင္းကို ေဖာ္ျပေပးသြားပါမယ္။

Notes:

pn junction ကို diode အေနနဲ႔ မွတ္ထားလို႔ ရပါတယ္။

Design a site like this with WordPress.com
Get started