Bipolar junction transistor
دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) ایک قسم کا ٹرانجسٹر ہے جو الیکٹرانوں اور الیکٹران ہولز دونوں کو چارج کیریئر کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ اس کے برعکس، ایک یک قطبی ٹرانجسٹر، جیسے کہ فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر (ایف ای ٹی)، صرف ایک قسم کا چارج کیریئر استعمال کرتا ہے۔ ایک دو قطبی ٹرانجسٹر اپنے ٹرمینلز میں سے کسی ایک پر انجکشن کیے گئے چھوٹے کرنٹ کو ٹرمینلز کے درمیان بہتے ہوئے بہت بڑے کرنٹ کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے، جس سے آلہ وسعت یا تبدیلی کے قابل ہو جاتا ہے۔ بی جے ٹی دو سیمی کنڈکٹر اقسام، این-ٹائپ اور پی-ٹائپ کے درمیان دو پی-این جنکشن استعمال کرتے ہیں، جو مواد کے ایک کرسٹل میں علاقے ہیں۔ جنکشن کئی مختلف طریقوں سے بنائے جا سکتے ہیں، جیسے کہ سیمی کنڈکٹر مواد کے ڈوپنگ کو تبدیل کرنا، دھات کے چھروں کو مرکب جنکشن بنانے کے لیے جمع کرنا، یا اس طرح کے طریقوں سے جیسے کہ این-ٹائپ اور پی-ٹائپ ڈوپنگ مادہ کا کرسٹل میں پھیلاؤ۔ جنکشن ٹرانجسٹرز کی اعلی پیش گوئی اور کارکردگی نے اصل پوائنٹ کانٹیکٹ ٹرانجسٹر کو تیزی سے بے گھر کر دیا۔ دیگر اجزاء کے ساتھ پھیلے ہوئے ٹرانجسٹر، اینالاگ اور ڈیجیٹل افعال کے لیے انٹیگریٹڈ سرکٹس کے عناصر ہیں۔ سینکڑوں دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹرز کو ایک سرکٹ میں بہت کم قیمت پر بنایا جا سکتا ہے۔ بائی پولر ٹرانجسٹر انٹیگریٹڈ سرکٹس مین فریم اور منی کمپیوٹرز کی ایک نسل کے اہم فعال آلات تھے، لیکن زیادہ تر کمپیوٹر سسٹم اب فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹرز پر انحصار کرتے ہوئے سی ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹس کا استعمال کرتے ہیں۔ بائی پولر ٹرانجسٹرز اب بھی بی آئی سی ایم او ایس کا استعمال کرتے ہوئے سگنلز کی امپلیفکیشن، سوئچنگ، اور مکسڈ سگنل انٹیگریٹڈ سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔ خصوصی اقسام کا استعمال ہائی وولٹیج سوئچز، ریڈیو فریکوئنسی (آر ایف) ایمپلیفائرز، یا ہائی کرنٹس کو تبدیل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ موجودہ سمت کے کنونشن روایت کے مطابق، خاکے پر کرنٹ کی سمت کو اس سمت کے طور پر دکھایا جاتا ہے کہ ایک مثبت چارج حرکت کرے گا۔ اسے روایتی کرنٹ کہا جاتا ہے۔ تاہم، دھات کے موصل میں کرنٹ عام طور پر الیکٹرانوں کے بہاؤ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ چونکہ الیکٹران منفی چارج رکھتے ہیں، اس لیے وہ روایتی کرنٹ کے برعکس سمت میں حرکت کرتے ہیں۔ دوسری طرف، دو قطبی ٹرانزسٹر کے اندر، کرنٹ مثبت طور پر چارج شدہ سوراخوں اور منفی طور پر چارج شدہ الیکٹرانوں دونوں پر مشتمل ہو سکتے ہیں۔ اس مضمون میں، موجودہ تیروں کو روایتی سمت میں دکھایا گیا ہے، لیکن سوراخوں اور الیکٹرانوں کی نقل و حرکت کے لیبل ٹرانجسٹر کے اندر ان کی اصل سمت کو ظاہر کرتے ہیں۔ تیر کی سمت دو قطبی ٹرانجسٹرز کی علامت پر تیر بیس اور ایمیٹر کے درمیان p-n جنکشن کی نشاندہی کرتا ہے اور اس سمت میں اشارہ کرتا ہے جس میں روایتی کرنٹ سفر کرتا ہے۔ فنکشن بی جے ٹی پی این پی اور این پی این کی اقسام کے طور پر موجود ہیں، جو تین اہم ٹرمینل علاقوں کی ڈوپنگ اقسام پر مبنی ہیں۔ ایک این پی این ٹرانجسٹر دو سیمی کنڈکٹر جنکشنز پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک پتلی پی-ڈوپڈ ریجن کا اشتراک کرتے ہیں، اور ایک پی این پی ٹرانجسٹر دو سیمی کنڈکٹر جنکشنز پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک پتلی این-ڈوپڈ ریجن کا اشتراک کرتے ہیں۔ این-ٹائپ کا مطلب ہے نجاستوں کے ساتھ ڈوپڈ (جیسے فاسفورس یا آرسینک) جو متحرک الیکٹرانوں کو فراہم کرتے ہیں، جبکہ پی-ٹائپ کا مطلب ہے نجاستوں کے ساتھ ڈوپڈ (جیسے بورون) جو ایسے سوراخ فراہم کرتے ہیں جو الیکٹرانوں کو آسانی سے قبول کرتے ہیں۔ بی جے ٹی میں چارج کا بہاؤ مختلف چارج کیریئر کے ارتکاز کے دو علاقوں کے درمیان ایک جنکشن کے پار چارج کیریئرز (الیکٹرانوں اور سوراخوں) کے پھیلاؤ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ بی جے ٹی کے علاقوں کو ایمیٹر، بیس اور کلیکٹر کہا جاتا ہے۔ ایک مجرد ٹرانجسٹر میں ان علاقوں سے منسلک ہونے کے لیے تین لیڈز ہوتے ہیں۔ عام طور پر، اخراج کرنے والے علاقے کو دیگر دو تہوں کے مقابلے میں بہت زیادہ ڈوپ کیا جاتا ہے، اور جمع کرنے والے کو بیس کے مقابلے میں زیادہ ہلکا (عام طور پر دس گنا ہلکا) ڈوپ کیا جاتا ہے۔ ڈیزائن کے مطابق، زیادہ تر بی جے ٹی کلیکٹر کرنٹ بھاری ڈوپڈ ایمیٹر سے بیس میں انجکشن کیے گئے چارج کیریئرز کے بہاؤ کی وجہ سے ہوتا ہے جہاں وہ اقلیتی کیریئر ہوتے ہیں (این پی این میں الیکٹران، پی این پی میں سوراخ) جو کلیکٹر کی طرف پھیلتے ہیں، لہذا بی جے ٹی کو اقلیتی کیریئر ڈیوائسز کے طور پر درجہ بند کیا جاتا ہے۔ عام آپریشن میں، بیس ایمیٹر جنکشن فارورڈ بائیسڈ ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ جنکشن کا پی ڈوپڈ سائیڈ این ڈوپڈ سائیڈ کے مقابلے میں زیادہ مثبت صلاحیت پر ہوتا ہے، اور بیس کلیکٹر جنکشن ریورس بائیسڈ ہوتا ہے۔ جب بیس ایمیٹر جنکشن پر فارورڈ بائیس لگایا جاتا ہے، تو تھرمل طور پر پیدا ہونے والے کیریئرز اور ایمیٹر کی کمی کے علاقے کے پسپا برقی میدان کے درمیان توازن خراب ہو جاتا ہے۔ یہ تھرمل طور پر پرجوش کیریئرز (این پی این میں الیکٹران، پی این پی میں سوراخ) کو ایمیٹر سے بیس ریجن میں انجکشن کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ کیریئر ایمیٹر کے قریب زیادہ ارتکاز والے علاقے سے کلیکٹر کے قریب کم ارتکاز والے علاقے کی طرف بیس کے ذریعے ایک پھیلاؤ کرنٹ پیدا کرتے ہیں۔ کلیکٹر بیس جنکشن تک پہنچنے سے پہلے دوبارہ یکجا ہونے والے کیریئرز کے حصے کو کم کرنے کے لیے ٹرانجسٹر کا بیس ریجن اتنا پتلا ہونا چاہیے کہ کیریئر سیمی کنڈکٹر کی اقلیتی کیریئر لائف ٹائم کے مقابلے میں بہت کم وقت میں اس کے پار پھیل سکیں۔ ہلکے سے ڈوپڈ بیس کا ہونا اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ریکومبینیشن کی شرح کم ہو۔ خاص طور پر، بیس کی موٹائی کیریئرز کے پھیلاؤ کی لمبائی سے بہت کم ہونی چاہیے۔ کلیکٹر بیس جنکشن ریورس بائیسڈ ہوتا ہے، اور اس لیے کلیکٹر سے بیس تک نہ ہونے کے برابر کیریئر انجکشن ہوتا ہے، لیکن جو کیریئر ایمیٹر سے بیس میں انجکشن کیے جاتے ہیں، اور کلیکٹر بیس کی کمی والے علاقے تک پہنچنے کے لیے پھیل جاتے ہیں، وہ کمی والے علاقے میں برقی میدان کے ذریعے کلیکٹر میں بہہ جاتے ہیں۔ پتلی مشترکہ بنیاد اور غیر متناسب کلکٹر-ایمیٹر ڈوپنگ وہ ہیں جو دو قطبی ٹرانجسٹر کو سیریز میں جڑے دو الگ الگ ڈایڈس سے الگ کرتی ہیں۔ وولٹیج، کرنٹ اور چارج کنٹرول کلیکٹر ایمیٹر کرنٹ کو بیس ایمیٹر کرنٹ (کرنٹ کنٹرول)، یا بیس ایمیٹر وولٹیج (وولٹیج کنٹرول) کے ذریعے کنٹرول کیے جانے کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ ان نظاروں کا تعلق بیس-ایمیٹر جنکشن کے کرنٹ-وولٹیج کے تعلق سے ہے، جو کہ پی-این جنکشن (ڈایڈڈ) کا معمول کا ایکسپونینشل کرنٹ-وولٹیج وکر ہے۔ کلیکٹر کرنٹ کی وضاحت بیس ریجن میں اقلیتی کیریئرز کا ارتکاز میلان ہے۔ نچلی سطح کے انجکشن کی وجہ سے (جس میں عام اکثریتی کیریئرز کے مقابلے میں بہت کم اضافی کیریئرز ہوتے ہیں) ایمبی پولر ٹرانسپورٹ کی شرحوں (جس میں اضافی اکثریتی اور اقلیتی کیریئرز ایک ہی شرح سے بہتے ہیں) کا تعین مؤثر طریقے سے اضافی اقلیتی کیریئرز کرتے ہیں۔ ٹرانجسٹر ایکشن کے تفصیلی ٹرانجسٹر ماڈل، جیسے کہ گمیل-پون ماڈل، ٹرانجسٹر کے رویے کو مزید واضح طور پر بیان کرنے کے لیے اس چارج کی تقسیم کا واضح طور پر حساب رکھتے ہیں۔ چارج کنٹرول ویو آسانی سے فوٹو ٹرانجسٹرز کو سنبھالتا ہے، جہاں بیس ریجن میں اقلیتی کیریئرز فوٹونوں کے جذب سے پیدا ہوتے ہیں، اور ٹرن آف، یا ریکوری ٹائم کی حرکیات کو سنبھالتا ہے، جو بیس ریجن ریکومبائننگ میں چارج پر منحصر ہوتا ہے۔ تاہم، کیونکہ بیس چارج کوئی ایسا سگنل نہیں ہے جو ٹرمینلز پر نظر آتا ہو، موجودہ اور وولٹیج کنٹرول ویوز عام طور پر سرکٹ ڈیزائن اور تجزیہ میں استعمال ہوتے ہیں۔ اینالاگ سرکٹ ڈیزائن میں، کرنٹ کنٹرول ویو بعض اوقات استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ تقریبا لکیری ہوتا ہے۔ یعنی کلکٹر کرنٹ بیس کرنٹ سے تقریبا گنا زیادہ ہوتا ہے۔ کچھ بنیادی سرکٹس کو یہ فرض کر کے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے کہ بیس ایمیٹر وولٹیج تقریبا مستقل ہے اور کلکٹر کرنٹ بیس کرنٹ کا β گنا ہے۔ تاہم، پیداوار بی جے ٹی سرکٹس کو درست اور قابل اعتماد طریقے سے ڈیزائن کرنے کے لیے، وولٹیج کنٹرول ماڈل (مثال کے طور پر۔ ایبرس-مول ماڈل) درکار ہے۔ وولٹیج کنٹرول ماڈل کو مدنظر رکھنے کے لیے ایک ایکسپونینشل فنکشن کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن جب اسے اس طرح سے لکیریائز کیا جاتا ہے کہ ٹرانجسٹر کو ٹرانس کنڈکٹنس کے طور پر ماڈل کیا جا سکے، جیسا کہ ایبرز-مول ماڈل میں، تفریقی یمپلیفائرز جیسے سرکٹس کے لیے ڈیزائن دوبارہ زیادہ تر لکیری مسئلہ بن جاتا ہے، اس لیے وولٹیج کنٹرول ویو کو اکثر ترجیح دی جاتی ہے۔ ٹرانسلینئر سرکٹس کے لیے، جس میں ایکسپونینشل I-V وکر آپریشن کی کلید ہے، ٹرانجسٹرز کو عام طور پر وولٹیج کنٹرول شدہ کرنٹ ذرائع کے طور پر ماڈل کیا جاتا ہے جن کی ٹرانس کنڈکٹنس ان کے کلیکٹر کرنٹ کے متناسب ہوتی ہے۔ عام طور پر، ٹرانجسٹر سطح کے سرکٹ کا تجزیہ اسپائس یا ایک موازنہ ینالاگ سرکٹ سمیلیٹر کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے، لہذا ریاضیاتی ماڈل کی پیچیدگی عام طور پر ڈیزائنر کے لیے زیادہ تشویش کا باعث نہیں ہوتی ہے، لیکن خصوصیات کا ایک آسان نظریہ منطقی عمل کے بعد ڈیزائن بنانے کی اجازت دیتا ہے۔ ٹرن آن، ٹرن آف، اور اسٹوریج میں تاخیر بائی پولر ٹرانجسٹرز، اور خاص طور پر پاور ٹرانجسٹرز میں بیس اسٹوریج کا طویل وقت ہوتا ہے جب انہیں سیچوریشن میں چلایا جاتا ہے۔ بیس اسٹوریج ایپلی کیشنز کو تبدیل کرنے میں ٹرن آف کے وقت کو محدود کرتی ہے۔ بیکر کلیمپ ٹرانجسٹر کو بہت زیادہ سیچوریٹ ہونے سے روک سکتا ہے، جس سے بیس میں ذخیرہ شدہ چارج کی مقدار کم ہو جاتی ہے اور اس طرح سوئچنگ کا وقت بہتر ہوتا ہے۔ ٹرانجسٹر کی خصوصیات: الفا () اور بیٹا () بیس کو عبور کرنے اور کلیکٹر تک پہنچنے کے قابل کیریئرز کا تناسب بی جے ٹی کی کارکردگی کا ایک پیمانہ ہے۔ ایمیٹر کے علاقے کی بھاری ڈوپنگ اور بیس کے علاقے کی ہلکی ڈوپنگ بیس سے ایمیٹر میں انجکشن کیے جانے والے سوراخوں کے مقابلے میں ایمیٹر سے بیس میں بہت زیادہ الیکٹرانوں کو انجکشن کرنے کا سبب بنتی ہے۔ ایک پتلی اور ہلکے ڈوپڈ بیس ریجن کا مطلب ہے کہ زیادہ تر اقلیتی کیریئر جو بیس میں انجکشن کیے جاتے ہیں وہ کلکٹر میں پھیل جائیں گے اور دوبارہ متحد نہیں ہوں گے۔ کامن ایمیٹر کرنٹ گین کو کامن ایمیٹر کرنٹ گین کی نمائندگی ایف یا-پیرامیٹر ایف ای کے ذریعے کی جاتی ہے۔ یہ تقریبا کلیکٹر کے براہ راست کرنٹ اور فارورڈ ایکٹیو ریجن میں بیس کے براہ راست کرنٹ کا تناسب ہے۔ (ایف سبسکرپٹ آپریشن کے فارورڈ ایکٹیو موڈ کی نشاندہی کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔) یہ عام طور پر چھوٹے سگنل والے ٹرانجسٹرز کے لیے 50 سے زیادہ ہوتا ہے، لیکن ہائی پاور ایپلی کیشنز کے لیے بنائے گئے ٹرانجسٹرز میں چھوٹا ہو سکتا ہے۔ بیس میں انجیکشن کی کارکردگی اور ریکومبینیشن دونوں بی جے ٹی کے فوائد کو کم کرتے ہیں۔ کامن بیس کرنٹ گین ایک اور مفید خصوصیت کامن بیس کرنٹ گین ہے، ایف۔ کامن بیس کرنٹ گین تقریبا فارورڈ ایکٹیو ریجن میں ایمیٹر سے کلیکٹر تک کرنٹ کا گین ہے۔ اس تناسب کی قدر عام طور پر اتحاد کے قریب ہوتی ہے ؛ 0.980 اور 0.998 کے درمیان۔ یہ چارج کیریئرز کے دوبارہ امتزاج کی وجہ سے اتحاد سے کم ہے کیونکہ وہ بیس ریجن کو عبور کرتے ہیں۔ الفا اور بیٹا کا تعلق درج ذیل شناختوں سے ہے: بیٹا دو قطبی ٹرانجسٹر کی کارکردگی کو بیان کرنے کے لیے اہلیت کی ایک آسان شخصیت ہے، لیکن یہ آلہ کی بنیادی جسمانی خاصیت نہیں ہے۔ بائپولر ٹرانجسٹرز کو وولٹیج کنٹرول ڈیوائسز سمجھا جا سکتا ہے (بنیادی طور پر کلیکٹر کرنٹ کو بیس ایمیٹر وولٹیج کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے ؛ بیس کرنٹ کو ایک عیب سمجھا جا سکتا ہے اور بیس ایمیٹر جنکشن کی خصوصیات اور بیس میں ریکومبینیشن کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے)۔ بہت سے ڈیزائنوں میں بیٹا کو کافی اونچا سمجھا جاتا ہے تاکہ بیس کرنٹ کا سرکٹ پر نہ ہونے کے برابر اثر پڑے۔ کچھ سرکٹس (عام طور پر سوئچنگ سرکٹس) میں، کافی بیس کرنٹ فراہم کیا جاتا ہے تاکہ کسی خاص ڈیوائس کی سب سے کم بیٹا ویلیو بھی مطلوبہ کلیکٹر کرنٹ کو بہاؤ کی اجازت دے۔ ساخت بی جے ٹی تین مختلف ڈوپڈ سیمی کنڈکٹر علاقوں پر مشتمل ہے: ایمیٹر ریجن، بیس ریجن اور کلیکٹر ریجن۔ یہ علاقے بالترتیب پی این پی ٹرانجسٹر میں پی ٹائپ، این ٹائپ اور پی ٹائپ، اور این پی این ٹرانجسٹر میں این ٹائپ، پی ٹائپ اور این ٹائپ ہوتے ہیں۔ ہر سیمی کنڈکٹر کا علاقہ ایک ٹرمینل سے منسلک ہوتا ہے، جس پر مناسب طور پر لیبل لگایا جاتا ہے: ایمیٹر (ای)، بیس (بی) اور کلیکٹر (سی)۔ بیس جسمانی طور پر ایمیٹر اور کلیکٹر کے درمیان واقع ہے اور ہلکے ڈوپڈ، اعلی مزاحمت والے مواد سے بنایا گیا ہے۔ کلیکٹر ایمیٹر کے علاقے کو گھیرے ہوئے ہے، جس سے بیس کے علاقے میں انجکشن کیے گئے الیکٹرانوں کے لیے جمع کیے بغیر فرار ہونا تقریبا ناممکن ہو جاتا ہے، اس طرح α کی نتیجے میں ہونے والی قیمت اتحاد کے بہت قریب ہو جاتی ہے، اور اس طرح ٹرانجسٹر کو ایک بڑا β مل جاتا ہے۔ بی جے ٹی کا کراس سیکشن ویو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ کلیکٹر بیس جنکشن کا رقبہ ایمیٹر بیس جنکشن سے بہت بڑا ہے۔ دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر، دوسرے ٹرانجسٹرز کے برعکس، عام طور پر ہم آہنگ آلہ نہیں ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کلیکٹر اور ایمیٹر کو آپس میں تبدیل کرنے سے ٹرانجسٹر فارورڈ ایکٹیو موڈ چھوڑ دیتا ہے اور ریورس موڈ میں کام کرنا شروع کر دیتا ہے۔ چونکہ ٹرانجسٹر کا اندرونی ڈھانچہ عام طور پر فارورڈ موڈ آپریشن کے لیے بہتر بنایا جاتا ہے، کلیکٹر اور ایمیٹر کا تبادلہ ریورس آپریشن میں α اور β کی اقدار کو فارورڈ آپریشن کے مقابلے میں بہت چھوٹا بنا دیتا ہے۔ اکثر ریورس موڈ کا α 0.0 سے کم ہوتا ہے۔ ہم آہنگی کی کمی بنیادی طور پر ایمیٹر اور کلیکٹر کے ڈوپنگ تناسب کی وجہ سے ہوتی ہے۔ ایمیٹر کو بہت زیادہ ڈوپ کیا جاتا ہے، جبکہ کلیکٹر کو ہلکا ڈوپ کیا جاتا ہے، جس سے کلیکٹر بیس جنکشن ٹوٹنے سے پہلے ایک بڑا ریورس بائیس وولٹیج لگایا جا سکتا ہے۔ عام آپریشن میں کلیکٹر بیس جنکشن ریورس بائیسڈ ہوتا ہے۔ ایمیٹر کے بہت زیادہ ڈوپ ہونے کی وجہ ایمیٹر انجیکشن کی کارکردگی کو بڑھانا ہے: ایمیٹر کے ذریعہ انجکشن کیے گئے کیریئرز کا تناسب بیس کے ذریعہ انجکشن کیے گئے کیریئرز کا تناسب۔ ہائی کرنٹ گین کے لیے، ایمیٹر بیس جنکشن میں انجکشن کیے گئے زیادہ تر کیریئر ایمیٹر سے آنے چاہئیں۔ کبھی کبھی سی ایم او ایس کے عمل میں استعمال ہونے والے کم کارکردگی والے "لیٹرل" بائی پولر ٹرانجسٹرز کو بعض اوقات ہم آہنگی سے ڈیزائن کیا جاتا ہے، یعنی فارورڈ اور بیکورڈ آپریشن میں کوئی فرق نہیں ہوتا ہے۔ بیس ایمیٹر ٹرمینلز پر لگائی جانے والی وولٹیج میں چھوٹی تبدیلیاں ایمیٹر اور کلیکٹر کے درمیان کرنٹ کو نمایاں طور پر تبدیل کرنے کا سبب بنتی ہیں۔ اس اثر کو ان پٹ وولٹیج یا کرنٹ کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بی جے ٹیز کو وولٹیج سے چلنے والے موجودہ ذرائع کے طور پر سوچا جا سکتا ہے، لیکن بیس پر کم رکاوٹ کی وجہ سے زیادہ آسانی سے موجودہ کنٹرول شدہ موجودہ ذرائع، یا موجودہ یمپلیفائرز کے طور پر نمایاں کیا جاتا ہے۔ ابتدائی ٹرانجسٹر جرمنیم سے بنائے گئے تھے لیکن زیادہ تر جدید بی جے ٹی سلکان سے بنائے گئے ہیں۔ اب گیلیئم آرسینائڈ سے بھی ایک اہم اقلیت بنائی جاتی ہے، خاص طور پر بہت تیز رفتار ایپلی کیشنز کے لیے (نیچے ایچ بی ٹی دیکھیں)۔ ہیٹروجنکشن بائی پولر ٹرانجسٹر (ایچ بی ٹی) بی جے ٹی کی ایک بہتری ہے جو کئی سو گیگا ہرٹز تک بہت زیادہ تعدد کے اشاروں کو سنبھال سکتی ہے۔ یہ جدید الٹرا فاسٹ سرکٹس، زیادہ تر آر ایف سسٹمز میں عام ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے دو ایچ بی ٹی سلکان جرمینیئم اور ایلومینیم گیلیم آرسینائڈ ہیں، حالانکہ ایچ بی ٹی ڈھانچے کے لیے مختلف قسم کے سیمی کنڈکٹر استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ ایچ بی ٹی ڈھانچے عام طور پر ایم او سی وی ڈی اور ایم بی ای جیسی ایپیٹیکس تکنیکوں کے ذریعے اگائے جاتے ہیں۔ آپریشن کے علاقوں میں بائپولر ٹرانجسٹرز کے آپریشن کے چار الگ الگ علاقے ہوتے ہیں، جن کی تعریف بی جے ٹی جنکشن تعصبات سے ہوتی ہے: فارورڈ ایکٹیو (یا صرف ایکٹیو) بیس ایمیٹر جنکشن فارورڈ بائیسڈ ہوتا ہے اور بیس کلیکٹر جنکشن ریورس بائیسڈ ہوتا ہے۔ زیادہ تر دو قطبی ٹرانجسٹرز کو فارورڈ ایکٹیو موڈ میں سب سے بڑا کامن ایمیٹر کرنٹ گین، βF، برداشت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اگر ایسا ہے تو، کلیکٹر ایمیٹر کرنٹ بیس کرنٹ کے تقریبا متناسب ہوتا ہے، لیکن چھوٹے بیس کرنٹ کے تغیرات کے لیے کئی گنا بڑا ہوتا ہے۔ ریورس ایکٹیو (یا الٹا ایکٹیو یا الٹا) فارورڈ ایکٹیو ریجن کے بائیزنگ حالات کو الٹ کر، ایک بائی پولر ٹرانجسٹر ریورس ایکٹیو موڈ میں چلا جاتا ہے۔ اس موڈ میں، ایمیٹر اور کلیکٹر کے علاقے کرداروں کو تبدیل کرتے ہیں۔ کیونکہ زیادہ تر بی جے ٹیز کو فارورڈ ایکٹیو موڈ میں کرنٹ گین کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، الٹا موڈ میں βF کئی گنا چھوٹا ہوتا ہے (عام جرمنیم ٹرانجسٹر کے لیے 2-3 گنا)۔ یہ ٹرانجسٹر موڈ شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے، عام طور پر صرف فیل سیف حالات اور کچھ قسم کے دو قطبی منطق کے لیے سمجھا جاتا ہے۔ بیس پر ریورس بائیس بریک ڈاؤن وولٹیج اس خطے میں کم شدت کی ترتیب ہو سکتی ہے۔ سیچوریشن دونوں جنکشن فارورڈ بائیس کے ساتھ، بی جے ٹی سیچوریشن موڈ میں ہوتا ہے اور ایمیٹر سے کلیکٹر تک ہائی کرنٹ کی ترسیل کو آسان بناتا ہے (یا این پی این کے معاملے میں دوسری سمت، ایمیٹر سے کلیکٹر تک منفی چارج والے کیریئرز کے ساتھ)۔ یہ موڈ منطقی "آن"، یا بند سوئچ سے مطابقت رکھتا ہے۔ کٹ آف میں، سیچوریشن کے مخالف تعصب کے حالات (دونوں جنکشن ریورس بائیسڈ) موجود ہوتے ہیں۔ بہت کم کرنٹ ہوتا ہے، جو منطقی "آف"، یا کھلے سوئچ سے مطابقت رکھتا ہے۔ اگرچہ ان علاقوں کو کافی بڑے اطلاق شدہ وولٹیج کے لیے اچھی طرح سے بیان کیا گیا ہے، لیکن وہ چھوٹے (چند سو ملی وولٹ سے کم) تعصبات کے لیے کسی حد تک اوورلیپ ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ڈیجیٹل منطق میں پل ڈاؤن سوئچ کے طور پر استعمال ہونے والے این پی این بی جے ٹی کی عام گراؤنڈ ایمیٹر ترتیب میں، "آف" حالت میں کبھی بھی ریورس بائیسڈ جنکشن شامل نہیں ہوتا ہے کیونکہ بیس وولٹیج کبھی بھی زمین سے نیچے نہیں جاتا ہے۔ اس کے باوجود فارورڈ بائیس اتنا قریب ہوتا ہے کہ صفر کے قریب ہوتا ہے کہ بنیادی طور پر کوئی کرنٹ نہیں بہتا ہے، لہذا فارورڈ ایکٹیو ریجن کے اس سرے کو کٹ آف ریجن سمجھا جا سکتا ہے۔ سرکٹس میں ایکٹو موڈ ٹرانجسٹرز خاکہ دو وولٹیج ذرائع سے منسلک این پی این ٹرانجسٹر کی منصوبہ بند نمائندگی کو ظاہر کرتا ہے۔ (یہی وضاحت پی این پی ٹرانجسٹر پر لاگو ہوتی ہے جس میں موجودہ بہاؤ اور اطلاق شدہ وولٹیج کی الٹی سمت ہوتی ہے۔) یہ اطلاق شدہ وولٹیج نچلے پی این جنکشن کو فارورڈ بائیسڈ ہونے کا سبب بنتا ہے، جس سے ایمیٹر سے بیس میں الیکٹرانوں کا بہاؤ ہوتا ہے۔ فعال موڈ میں، بیس اور کلکٹر کے درمیان موجود برقی میدان (وی سی ای کی وجہ سے) ان الیکٹرانوں کی اکثریت کو کلکٹر میں اوپری پی این جنکشن کو عبور کرنے کا سبب بنے گا تاکہ کلکٹر کرنٹ آئی سی تشکیل پائے۔ بقیہ الیکٹران سوراخوں کے ساتھ دوبارہ مل جاتے ہیں، بیس میں اکثریت کیریئر، بیس کنکشن کے ذریعے کرنٹ بناتے ہوئے بیس کرنٹ، آئی بی تشکیل دیتے ہیں۔ جیسا کہ خاکہ میں دکھایا گیا ہے، ایمیٹر کرنٹ، آئی ای، کل ٹرانجسٹر کرنٹ ہے، جو دیگر ٹرمینل کرنٹس کا مجموعہ ہے، (یعنی۔ IE = IB + IC)۔ خاکہ میں، تیر روایتی کرنٹ کی سمت میں موجودہ نقطہ کی نمائندگی کرتے ہیں-الیکٹرانوں کا بہاؤ تیروں کی مخالف سمت میں ہوتا ہے کیونکہ الیکٹران منفی برقی چارج رکھتے ہیں۔ ایکٹیو موڈ میں، کلیکٹر کرنٹ اور بیس کرنٹ کے تناسب کو ڈی سی کرنٹ گین کہا جاتا ہے۔ یہ فائدہ عام طور پر 100 یا اس سے زیادہ ہوتا ہے، لیکن مضبوط سرکٹ ڈیزائن صحیح قیمت پر منحصر نہیں ہوتے ہیں (مثال کے طور پر آپ-ایمپ دیکھیں)۔ ڈی سی سگنلز کے لیے اس فائدہ کی قیمت کو کہا جاتا ہے، اور چھوٹے سگنلز کے لیے اس فائدہ کی قیمت کو کہا جاتا ہے۔ یعنی، جب کرنٹس میں ایک چھوٹی سی تبدیلی واقع ہوتی ہے، اور نئی حالت کو مستحکم حالت تک پہنچنے کے لیے کافی وقت گزر چکا ہوتا ہے تو کلیکٹر کرنٹ میں تبدیلی اور بیس کرنٹ میں تبدیلی کا تناسب ہوتا ہے۔ علامت اور دونوں کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ ایمیٹر کرنٹ کا تعلق تیزی سے ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر، تقریبا 60 ایم وی کا اضافہ ایمیٹر کرنٹ میں 10 فیکٹر کا اضافہ کرتا ہے۔ چونکہ بیس کرنٹ کلکٹر اور ایمیٹر کرنٹس کے تقریبا متناسب ہوتا ہے، اس لیے وہ اسی طرح مختلف ہوتے ہیں۔ بائی پولر پوائنٹ کانٹیکٹ ٹرانجسٹر دسمبر 1947 میں بیل ٹیلی فون لیبارٹریز میں جان بارڈین اور والٹر بریٹین نے ولیم شاکلی کی ہدایت پر ایجاد کیا تھا۔ جنکشن ورژن جسے بائی پولر جنکشن ٹرانجسٹر (بی جے ٹی) کے نام سے جانا جاتا ہے، جسے شاکلی نے 1948 میں ایجاد کیا تھا، تین دہائیوں تک مجرد اور مربوط سرکٹس کے ڈیزائن میں پسند کا آلہ تھا۔ آج کل، ڈیجیٹل انٹیگریٹڈ سرکٹس کے ڈیزائن میں سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کے حق میں بی جے ٹی کا استعمال کم ہو گیا ہے۔ تاہم، سی ایم او ایس آئی سیز میں موروثی اتفاقی کم کارکردگی والے بی جے ٹیز کو اکثر بینڈ گیپ وولٹیج ریفرنس، سلکان بینڈ گیپ ٹمپریچر سینسر اور الیکٹروسٹیٹک ڈسچارج کو سنبھالنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ جرمنیم ٹرانجسٹر 1950 اور 1960 کی دہائی میں جرمنیم ٹرانجسٹر زیادہ عام تھا لیکن اس میں تھرمل رن وے ظاہر کرنے کا زیادہ رجحان ہے۔ چونکہ جرمینیئم پی-این جنکشنز میں سلکان کے مقابلے میں کم فارورڈ بائیس ہوتا ہے، اس لیے جرمینیئم ٹرانجسٹرز کم وولٹیج پر آن ہوتے ہیں۔ ابتدائی مینوفیکچرنگ تکنیک دو قطبی ٹرانجسٹر بنانے کے مختلف طریقے تیار کیے گئے تھے۔ پوائنٹ کانٹیکٹ ٹرانجسٹر-اب تک کا پہلا ٹرانجسٹر (دسمبر 1947)، ایک دو قطبی ٹرانجسٹر، زیادہ لاگت اور شور کی وجہ سے محدود تجارتی استعمال۔ ٹیٹروڈ پوائنٹ کانٹیکٹ ٹرانجسٹر-پوائنٹ کانٹیکٹ ٹرانجسٹر جس میں دو ایمیٹر ہوتے ہیں۔ یہ 1950 کی دہائی کے وسط میں متروک ہو گیا۔ جنکشن ٹرانجسٹرز گروون جنکشن ٹرانجسٹر پہلا دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر بنایا گیا۔ 23 جون 1948 کو بیل لیبز میں ولیم شاکلی نے ایجاد کیا۔ پیٹنٹ 26 جون 1948 کو دائر کیا گیا۔ مرکب-جنکشن ٹرانجسٹر ایمیٹر اور کلیکٹر مرکب موتیوں کو بیس سے جوڑ دیا گیا۔ 1951 میں جنرل الیکٹرک اور آر سی اے میں تیار کیا گیا۔ مائیکرو مرکب ٹرانجسٹر (ایم اے ٹی) تیز رفتار قسم کا مرکب جنکشن ٹرانجسٹر۔ فلکو میں تیار کیا گیا۔ مائیکرو الائے ڈفیوزڈ ٹرانجسٹر (ایم اے ڈی ٹی) تیز رفتار قسم کا الائے جنکشن ٹرانجسٹر، جو ایم اے ٹی سے تیز ہے، ایک ڈفیوزڈ بیس ٹرانجسٹر ہے۔ فلکو میں تیار کیا گیا۔ پوسٹ الائے ڈفیوزڈ ٹرانجسٹر (پی اے ڈی ٹی) تیز رفتار قسم کا الائے جنکشن ٹرانجسٹر، جو ایم اے ٹی سے تیز ہے، ایک ڈفیوزڈ بیس ٹرانجسٹر ہے۔ فلپس میں تیار کیا گیا۔ ٹیٹروڈ ٹرانجسٹر ہائی سپیڈ ورژن پروان چڑھنے والے جنکشن ٹرانجسٹر یا مرکب جنکشن ٹرانجسٹر جس میں بیس سے دو کنکشن ہوتے ہیں۔ سرفیس بیریر ٹرانجسٹر ہائی سپیڈ میٹل بیریر جنکشن ٹرانجسٹر۔ 1953 میں فلکو میں تیار کیا گیا۔ ڈرفٹ فیلڈ ٹرانجسٹر تیز رفتار دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر۔ 1953 میں جرمن پوسٹل سروس کے سنٹرل بیورو آف ٹیلی کمیونیکیشن ٹیکنالوجی میں ہربرٹ کرومر نے ایجاد کیا۔ 1957 کے آس پاس اسپیسسٹر۔ پھیلاؤ ٹرانجسٹر جدید قسم کا دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر۔ 1954 میں بیل لیبز میں پروٹو ٹائپ تیار کیے گئے۔ ڈفیوژن بیس ٹرانجسٹر پہلے ڈفیوژن ٹرانجسٹر کا نفاذ۔ میسا ٹرانجسٹر 1957 میں ٹیکساس انسٹرومینٹس میں تیار کیا گیا۔ پلانر ٹرانجسٹر دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر جس نے بڑے پیمانے پر تیار کردہ یک سنگی مربوط سرکٹس کو ممکن بنایا۔ 1959 میں فیئرچلڈ میں جین ہورنی کے ذریعہ تیار کیا گیا۔ ایپیٹیکسیل ٹرانجسٹر ایک دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر ہے جو بخارات کے مرحلے کے جمع ہونے کا استعمال کرتے ہوئے بنایا گیا ہے۔ ایپیٹیکس دیکھیں۔ ڈوپنگ کی سطح اور میلان پر بہت درست کنٹرول کی اجازت دیتا ہے۔ نظریہ اور ماڈلنگ بی جے ٹی کو دو ڈایڈس (پی این جنکشن) کے طور پر سوچا جا سکتا ہے جو ایک مشترکہ خطے کا اشتراک کرتے ہیں جس سے اقلیتی کیریئر گزر سکتے ہیں۔ پی این پی بی جے ٹی دو ڈایڈس کی طرح کام کرے گا جو این قسم کے کیتھوڈ خطے کا اشتراک کرتے ہیں، اور این پی این دو ڈایڈس کی طرح پی قسم کے انوڈ خطے کا اشتراک کرتا ہے۔ دو ڈایڈس کو تاروں سے جوڑنے سے بی جے ٹی نہیں بنے گا، کیونکہ اقلیتی کیریئر تار کے ذریعے ایک پی این جنکشن سے دوسرے تک نہیں پہنچ پائیں گے۔ دونوں قسم کے بی جے ٹی فنکشن بیس پر ایک چھوٹے سے کرنٹ ان پٹ کو کلکٹر سے ایک امپلیفائیڈ آؤٹ پٹ کو کنٹرول کرنے دیتے ہیں۔ نتیجہ یہ ہے کہ بی جے ٹی ایک اچھا سوئچ بناتا ہے جو اس کے بیس ان پٹ کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ بی جے ٹی ایک اچھا امپلیفائر بھی بناتا ہے، کیونکہ یہ ایک کمزور ان پٹ سگنل کو اس کی اصل طاقت سے تقریبا 100 گنا زیادہ کر سکتا ہے۔ بی جے ٹی کے نیٹ ورک بہت سے مختلف ایپلی کیشنز کے ساتھ طاقتور یمپلیفائر بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ذیل میں بحث میں این پی این بی جے ٹی پر توجہ مرکوز کی گئی ہے۔ جسے ایکٹیو موڈ کہا جاتا ہے، بیس ایمیٹر وولٹیج اور کلیکٹر بیس وولٹیج مثبت ہوتے ہیں، ایمیٹر بیس جنکشن کو فارورڈ بائیس کرتے ہیں اور کلیکٹر بیس جنکشن کو ریورس بائیس کرتے ہیں۔ اس موڈ میں، الیکٹرانوں کو فارورڈ بائیسڈ این ٹائپ ایمیٹر ریجن سے پی ٹائپ بیس میں انجکشن کیا جاتا ہے جہاں وہ اقلیتی کیریئر کے طور پر ریورس بائیسڈ این ٹائپ کلیکٹر میں پھیل جاتے ہیں اور ریورس بائیسڈ کلیکٹر بیس جنکشن میں برقی میدان کے ذریعے بہہ جاتے ہیں۔ فارورڈ اور ریورس بائیس کی مثال کے لیے سیمی کنڈکٹر ڈایڈس دیکھیں۔ 1954 میں، جیول جیمز ایبرز اور جان ایل مول نے ٹرانجسٹر کرنٹس کا اپنا ریاضیاتی ماڈل متعارف کرایا: ایبرز-مول ماڈل فعال موڈ میں ڈی سی ایمیٹر اور کلیکٹر کرنٹس کو ایبرز-مول ماڈل کے اندازے کے مطابق اچھی طرح سے ماڈل کیا گیا ہے: بنیادی اندرونی کرنٹ بنیادی طور پر پھیلاؤ کے ذریعے ہوتا ہے (فکس کا قانون دیکھیں) اور تھرمل وولٹیج کہاں ہے (300 K ≈ کمرے کے درجہ حرارت پر تقریبا 26 mV)۔ کیا ایمیٹر کرنٹ ہے کلیکٹر کرنٹ عام بیس فارورڈ شارٹ سرکٹ کرنٹ گین ہے (0.98 سے 0.998) بیس ایمیٹر ڈایڈڈ کا ریورس سیچوریشن کرنٹ ہے (10−15 سے 10−12 ایمپیر کی ترتیب پر) بیس ایمیٹر وولٹیج پی ٹائپ بیس میں الیکٹرانوں کے لیے پھیلاؤ مستقل ہے W بیس چوڑائی ہے اور فارورڈ پیرامیٹرز جیسا کہ پہلے بیان کیے گئے ہیں۔ ماڈل میں بعض اوقات الٹا بھی شامل کیا جاتا ہے۔ کسی بھی آپریٹنگ ریجن میں تین کرنٹس کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہونے والی غیر متوقع ایبرز-مول مساوات ذیل میں دی گئی ہیں۔ یہ مساوات دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر کے ٹرانسپورٹ ماڈل پر مبنی ہیں۔ جہاں کلیکٹر کرنٹ بیس کرنٹ ہے ایمیٹر کرنٹ فارورڈ کامن ایمیٹر کرنٹ گین ہے (20 سے 500) ریورس کامن ایمیٹر کرنٹ گین ہے (0 سے 20) ریورس سیچوریشن کرنٹ ہے (10−15 کی ترتیب پر 10−12 ایمپیر) تھرمل وولٹیج ہے (300 K ≈ کمرے کے درجہ حرارت پر تقریبا 26 mV)۔ بیس ایمیٹر وولٹیج بیس کلیکٹر وولٹیج بیس چوڑائی ماڈیولیشن ہے۔ جیسا کہ کلیکٹر بیس وولٹیج () مختلف ہوتا ہے، کلیکٹر بیس کی کمی کا علاقہ سائز میں مختلف ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کلیکٹر بیس وولٹیج میں اضافہ، کلیکٹر بیس جنکشن میں زیادہ ریورس بائیس کا سبب بنتا ہے، جس سے کلیکٹر بیس کی کمی کے علاقے کی چوڑائی میں اضافہ ہوتا ہے، اور بیس کی چوڑائی کم ہوتی ہے۔ بنیاد کی چوڑائی میں اس تغیر کو اکثر اس کے موجد جیمز ایم ارلی کے بعد ابتدائی اثر کہا جاتا ہے۔ بیس کی چوڑائی کو تنگ کرنے کے دو نتائج ہوتے ہیں: "چھوٹے" بیس ریجن کے اندر دوبارہ ملاپ کا امکان کم ہوتا ہے۔ چارج گریڈینٹ کو بیس کے پار بڑھایا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں، ایمیٹر جنکشن کے پار انجکشن کیے گئے اقلیتی کیریئرز کا کرنٹ بڑھ جاتا ہے۔ کلیکٹر بیس وولٹیج میں اضافے کے جواب میں دونوں عوامل ٹرانجسٹر کے کلیکٹر یا "آؤٹ پٹ" کرنٹ میں اضافہ کرتے ہیں۔ پنچ تھرو جب بیس-کلیکٹر وولٹیج ایک مخصوص (ڈیوائس-مخصوص) قدر تک پہنچ جاتا ہے، تو بیس-کلیکٹر ڈیپلیشن ریجن باؤنڈری بیس-ایمیٹر ڈیپلیشن ریجن باؤنڈری سے ملتی ہے۔ جب اس حالت میں ٹرانجسٹر کا مؤثر طریقے سے کوئی بیس نہیں ہوتا ہے۔ اس طرح آلہ اس حالت میں ہونے پر تمام فائدہ کھو دیتا ہے۔ گمیل-پون چارج کنٹرول ماڈل گمیل-پون ماڈل بی جے ٹی ڈائنامکس کا ایک تفصیلی چارج کنٹرول ماڈل ہے، جسے ٹرانجسٹر ڈائنامکس کو ٹرمینل پر مبنی ماڈلز کے مقابلے میں زیادہ تفصیل سے بیان کرنے کے لیے دوسروں نے اپنایا اور اس کی وضاحت کی ہے۔ اس ماڈل میں ٹرانجسٹر میں براہ راست موجودہ سطحوں پر ٹرانجسٹر-اقدار کا انحصار بھی شامل ہے، جو ایبرز-مول ماڈل میں موجودہ آزاد سمجھے جاتے ہیں۔ چھوٹے سگنل ماڈل ہائبرڈ-پی آئی ماڈل ہائبرڈ-پی آئی ماڈل ایک مقبول سرکٹ ماڈل ہے جو دو قطبی جنکشن اور فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹرز کے چھوٹے سگنل اور اے سی رویے کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ بعض اوقات اسے گیاکولیٹو ماڈل بھی کہا جاتا ہے کیونکہ اسے ایل جے نے متعارف کرایا تھا۔ 1969 میں گیاکولیٹو۔ ماڈل کم فریکوئنسی سرکٹس کے لیے کافی درست ہو سکتا ہے اور مناسب انٹر الیکٹروڈ کیپسیٹنس اور دیگر پرجیوی عناصر کے اضافے کے ساتھ آسانی سے اعلی فریکوئنسی سرکٹس کے لیے ڈھال لیا جا سکتا ہے۔ ایچ-پیرامیٹر ماڈل عام طور پر بی جے ٹی سرکٹس کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والا ایک اور ماڈل ایچ-پیرامیٹر ماڈل ہے، جسے ہائبرڈ مساوی ماڈل بھی کہا جاتا ہے، جو ہائبرڈ-پی آئی ماڈل اور وائی-پیرامیٹر ٹو پورٹ سے قریب سے متعلق ہے، لیکن ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کو ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے بجائے آزاد متغیر کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ یہ دو بندرگاہوں والا نیٹ ورک خاص طور پر بی جے ٹی کے لیے موزوں ہے کیونکہ یہ سرکٹ کے رویے کے تجزیے کے لیے خود کو آسانی سے قرض دیتا ہے، اور اسے مزید درست ماڈل تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ دکھایا گیا ہے، ماڈل میں x کی اصطلاح استعمال شدہ ٹوپولوجی کے لحاظ سے ایک مختلف بی جے ٹی لیڈ کی نمائندگی کرتی ہے۔ کامن ایمیٹر موڈ کے لیے مختلف علامتیں مخصوص اقدار کو اس طرح اختیار کرتی ہیں: ٹرمینل 1، بیس ٹرمینل 2، کلیکٹر ٹرمینل 3 (کامن)، ایمیٹر ؛ x کو e II دینا، بیس کرنٹ (ib) io، کلیکٹر کرنٹ (ic) Vin، بیس ٹو ایمیٹر وولٹیج (VBE) Vo، کلیکٹر ٹو ایمیٹر وولٹیج (VCE) اور H-پیرامیٹرز اس طرح دیے جاتے ہیں: عام ایمیٹر کی ترتیب کے لیے ہائکس = ہائ، ٹرانجسٹر کا ان پٹ امپیڈینس (بیس ریزسٹنس آر پی آئی کے مطابق)۔ ایچ آر ایکس = ایچ آر ای، ایک ریورس ٹرانسفر رشتہ، یہ (آؤٹ پٹ) وی سی ای کی قیمت پر ٹرانجسٹر کے (ان پٹ) آئی بی-وی بی ای وکر کے انحصار کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ عام طور پر بہت چھوٹا ہوتا ہے اور ڈی سی پر اکثر نظر انداز کیا جاتا ہے (صفر سمجھا جاتا ہے)۔ ایچ ایف ایکس = ایچ ایف ای، ٹرانجسٹر کا "فارورڈ" کرنٹ-گین، بعض اوقات ایچ 21 لکھا جاتا ہے۔ یہ پیرامیٹر، چھوٹے سگنل (AC) کا فائدہ ظاہر کرنے کے لیے چھوٹے کیس "فی" کے ساتھ، یا زیادہ تر "FE" (مخصوص طور پر hFE) کے لیے بڑے حروف کے ساتھ جس کا مطلب "بڑا سگنل" یا ڈی سی کرنٹ-گین (βDC یا اکثر صرف β) ہے، ڈیٹا شیٹ میں اہم پیرامیٹرز میں سے ایک ہے، اور یہ ایک عام کلیکٹر کرنٹ اور وولٹیج کے لیے دیا جا سکتا ہے یا کلیکٹر کرنٹ کے فنکشن کے طور پر پلاٹ کیا جا سکتا ہے۔ ذیل میں دیکھیں۔ ہاکس = 1/ہو، ٹرانجسٹر کی آؤٹ پٹ امپیڈینس۔ پیرامیٹر ہو عام طور پر دو قطبی ٹرانجسٹر کے آؤٹ پٹ ایڈمیٹنس سے مطابقت رکھتا ہے اور اسے امپیڈنس میں تبدیل کرنے کے لیے الٹا کرنا پڑتا ہے۔ جیسا کہ دکھایا گیا ہے، ایچ پیرامیٹرز میں لوور کیس سبسکرپٹ ہوتے ہیں اور اس لیے وہ اے سی کے حالات یا تجزیہ کی نشاندہی کرتے ہیں۔ ڈی سی حالات کے لیے ان کی وضاحت بڑے حروف میں کی جاتی ہے۔ سی ای ٹوپولوجی کے لیے، ایک لگ بھگ ایچ-پیرامیٹر ماڈل عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے جو سرکٹ تجزیہ کو مزید آسان بناتا ہے۔ اس کے لیے ہو اور ایچ آر ای پیرامیٹرز کو نظر انداز کیا جاتا ہے (یعنی وہ بالترتیب انفینیٹی اور زیرو پر سیٹ کیے جاتے ہیں)۔ جیسا کہ دکھایا گیا ہے کہ ایچ-پیرامیٹر ماڈل کم تعدد، چھوٹے سگنل کے تجزیے کے لیے موزوں ہے۔ اعلی تعدد کے تجزیے کے لیے انٹر الیکٹروڈ کیپیسیٹنسز جو اعلی تعدد پر اہم ہیں، کو شامل کیا جانا چاہیے۔ ایچ ایف ای کی صفت ایچ سے مراد اس کا ایچ-پیرامیٹر ہونا ہے، جو کہ ہائبرڈ مساوی سرکٹ ماڈل میں ان کی اصل کے نام سے منسوب پیرامیٹرز کا ایک مجموعہ ہے (اوپر دیکھیں)۔ تمام ایچ پیرامیٹرز کی طرح، "ایچ" کی پیروی کرنے والے حروف کے لیے لوور کیس یا کیپٹلز کا انتخاب اہم ہے ؛ لوور کیس "چھوٹے سگنل" پیرامیٹرز کی نشاندہی کرتا ہے، یعنی، ڈھلوان مخصوص رشتہ ؛ بڑے کیس والے حروف "بڑے سگنل" یا ڈی سی ویلیوز کا اشارہ کرتے ہیں، وولٹیج یا کرنٹس کا تناسب۔ اکثر استعمال ہونے والے ایچ ایف ای کے معاملے میں: ایف فارورڈ کرنٹ ایمپلیفیکیشن سے ہے جسے کرنٹ گین بھی کہا جاتا ہے۔ ای سے مراد ٹرانجسٹر ہے جو ایک عام ایمیٹر (سی ای) ترتیب میں کام کرتا ہے۔ لہذا ایچ ایف ای (یا ایچ ایف ای) سے مراد (کل ؛ ڈی سی) کلکٹر کرنٹ کو بیس کرنٹ سے تقسیم کیا جاتا ہے، اور یہ بے جہتی ہے۔ یہ ایک پیرامیٹر ہے جو کلیکٹر کرنٹ کے ساتھ کچھ حد تک مختلف ہوتا ہے، لیکن اکثر اسے مستقل کے طور پر تخمینہ لگایا جاتا ہے۔ یہ عام طور پر ایک عام کلیکٹر کرنٹ اور وولٹیج پر متعین کیا جاتا ہے، یا کلیکٹر کرنٹ کے فنکشن کے طور پر گراف کیا جاتا ہے۔ سبسکرپٹ میں استعمال ہونے کے لیے بڑے حروف استعمال نہیں کیے گئے تھے، یعنی۔ اگر یہ لکھا گیا ہو تو پیرامیٹر چھوٹے سگنل (AC) کرنٹ گین کی نشاندہی کرتا ہے، یعنی۔ کسی دیئے گئے مقام پر کلکٹر کرنٹ بمقابلہ بیس کرنٹ گراف کی ڈھلوان، جو اکثر ایچ ایف ای ویلیو کے قریب ہوتی ہے جب تک کہ ٹیسٹ فریکوئنسی زیادہ نہ ہو۔ صنعتی ماڈل گمیل-پون اسپائس ماڈل اکثر استعمال کیا جاتا ہے، لیکن یہ کئی حدود سے دوچار ہے۔ مثال کے طور پر، بیس ایمیٹر ڈایڈڈ کا ریورس بریک ڈاؤن ایس جی پی (اسپائس گمیل-پون) ماڈل کے ذریعے نہیں پکڑا جاتا ہے، نہ ہی تھرمل اثرات (سیلف ہیٹنگ) یا نیم سیچوریشن ہوتے ہیں۔ ان کو مختلف مزید جدید ماڈلز میں حل کیا گیا ہے جو یا تو ایپلی کیشن کے مخصوص معاملات (میکسٹرم، ایچ آئی سی یو ایم، ماڈل) پر توجہ مرکوز کرتے ہیں یا عالمگیر استعمال (وی بی آئی سی) کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ ایپلی کیشنز بی جے ٹی ایک ایسا آلہ ہے جو کچھ ایپلی کیشنز میں بہترین کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، جیسے کہ ڈسکرٹ سرکٹ ڈیزائن، دستیاب بی جے ٹی اقسام کے بہت وسیع انتخاب کی وجہ سے، اور ایم او ایس ایف ای ٹی کے مقابلے میں اس کی اعلی ٹرانس کنڈکٹنس اور آؤٹ پٹ مزاحمت کی وجہ سے۔ بی جے ٹی اینالاگ سرکٹس کے مطالبے کے لیے بھی انتخاب ہے، خاص طور پر بہت زیادہ فریکوئنسی والی ایپلی کیشنز کے لیے، جیسے کہ وائرلیس سسٹمز کے لیے ریڈیو فریکوئنسی سرکٹس۔ تیز رفتار ڈیجیٹل منطق ایمیٹر-جوڑی منطق (ای سی ایل) بی جے ٹی کا استعمال کرتی ہے۔ بائپولر ٹرانجسٹرز کو انٹیگریٹڈ سرکٹ میں ایم او ایس ایف ای ٹیز کے ساتھ ویفر فیبریکیشن کے بی آئی سی ایم او ایس عمل کا استعمال کرتے ہوئے ایسے سرکٹس بنائے جا سکتے ہیں جو دونوں قسم کے ٹرانجسٹر کی اطلاق کی طاقت سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔ امپلیفائر ٹرانجسٹر پیرامیٹرز α اور β بی جے ٹی کے موجودہ فائدہ کی خصوصیت رکھتے ہیں۔ یہ وہ فائدہ ہے جو بی جے ٹی کو الیکٹرانک یمپلیفائرز کے بلڈنگ بلاکس کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ تین اہم بی جے ٹی یمپلیفائر ٹوپولوجیز یہ ہیں: کامن ایمیٹر کامن بیس کامن کلیکٹر ٹمپریچر سینسر معروف درجہ حرارت اور فارورڈ بائیسڈ بیس ایمیٹر جنکشن وولٹیج کے موجودہ انحصار کی وجہ سے، بی جے ٹی کو معروف تناسب میں دو مختلف بائیس کرنٹس پر دو وولٹیج کو گھٹا کر درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ بیس ایمیٹر وولٹیج بیس ایمیٹر اور کلیکٹر ایمیٹر کرنٹس کے لوگرتھم کے طور پر مختلف ہوتا ہے، اس لیے بی جے ٹی کو لوگرتھم اور اینٹی لوگرتھم کا حساب لگانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایک ڈایڈڈ ان غیر لکیری افعال کو بھی انجام دے سکتا ہے لیکن ٹرانجسٹر سرکٹ میں زیادہ لچک فراہم کرتا ہے۔ ایولانچ پلس جنریٹر ٹرانجسٹرز کو کلکٹر سے بیس بریک ڈاؤن وولٹیج کے مقابلے میں بریک ڈاؤن وولٹیج خارج کرنے کے لیے جان بوجھ کر کم کلکٹر کے ساتھ بنایا جا سکتا ہے۔ اگر ایمیٹر بیس جنکشن ریورس بائیسڈ ہے تو کلیکٹر ایمیٹر وولٹیج کو بریک ڈاؤن کے بالکل نیچے والے وولٹیج پر برقرار رکھا جا سکتا ہے۔ جیسے ہی بیس وولٹیج کو بڑھنے دیا جاتا ہے، اور کرنٹ کے بہاؤ میں برفانی تودہ آتا ہے اور کلیکٹر بیس کی کمی کے علاقے میں آئنائزیشن کا اثر تیزی سے بیس کو کیریئرز سے بھر دیتا ہے اور ٹرانجسٹر کو مکمل طور پر آن کر دیتا ہے۔ جب تک دال کافی چھوٹی اور کبھی کبھار اتنی ہوتی ہے کہ آلہ کو نقصان نہ پہنچے، اس اثر کو بہت تیز گرنے والے کناروں کو بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس ایپلیکیشن کے لیے خصوصی ایولانچ ٹرانجسٹر ڈیوائسز بنائے گئے ہیں۔ کمزوریاں ٹرانجسٹر کی آئنائزنگ تابکاری سے نمائش تابکاری کے نقصان کا سبب بنتی ہے۔ تابکاری بیس ریجن میں 'نقائص' کی تشکیل کا سبب بنتی ہے جو ریکومبینیشن مراکز کے طور پر کام کرتی ہے۔ اقلیتی کیریئر کی زندگی میں کمی کے نتیجے میں ٹرانجسٹر کے فائدہ میں بتدریج کمی واقع ہوتی ہے۔ ٹرانجسٹرز کی "زیادہ سے زیادہ ریٹنگز" ہوتی ہیں، بشمول پاور ریٹنگز (بنیادی طور پر سیلف ہیٹنگ کے ذریعے محدود)، زیادہ سے زیادہ کلیکٹر اور بیس کرنٹس (مسلسل/ڈی سی ریٹنگز اور چوٹی دونوں)، اور بریک ڈاؤن وولٹیج ریٹنگز، جس کے بعد آلہ ناکام ہو سکتا ہے یا کم از کم بری کارکردگی کا مظاہرہ کر سکتا ہے۔ ڈیوائس کی نارمل بریک ڈاؤن ریٹنگ کے علاوہ، پاور بی جے ٹیز ایک فیل موڈ سے مشروط ہیں جسے سیکنڈری بریک ڈاؤن کہا جاتا ہے، جس میں سلکان ڈائی میں ضرورت سے زیادہ کرنٹ اور نارمل خامیاں ڈیوائس کے اندر سلکان کے کچھ حصوں کو دوسروں کے مقابلے میں غیر متناسب طور پر گرم ہونے کا سبب بنتی ہیں۔ ڈوپڈ سلکان کی برقی مزاحمت، دوسرے سیمی کنڈکٹرز کی طرح، منفی درجہ حرارت کا گتانک رکھتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ زیادہ درجہ حرارت پر زیادہ کرنٹ چلاتی ہے۔ اس طرح، ڈائی کا سب سے گرم حصہ سب سے زیادہ کرنٹ چلاتا ہے، جس کی وجہ سے اس کی چالکتا میں اضافہ ہوتا ہے، جس کی وجہ سے یہ پھر سے بتدریج گرم ہوتا جاتا ہے، جب تک کہ آلہ اندرونی طور پر ناکام نہ ہو جائے۔ ثانوی خرابی سے وابستہ تھرمل رن وے عمل، ایک بار متحرک ہونے کے بعد، تقریبا فوری طور پر ہوتا ہے اور ٹرانجسٹر پیکیج کو تباہ کن طور پر نقصان پہنچا سکتا ہے۔ اگر ایمیٹر بیس جنکشن ایولانچ یا زینر موڈ میں ریورس بائیسڈ ہے اور چارج مختصر مدت کے لیے بہتا ہے، تو بی جے ٹی کا موجودہ فائدہ مستقل طور پر کم ہو سکتا ہے، کیونکہ ایمیٹر کلیکٹر سے چھوٹا ہوتا ہے اور اہم طاقت کو ختم نہیں کر سکتا۔ یہ کم وولٹیج والے آلات میں ای ایس ڈی کی ناکامی کا ایک عام طریقہ کار ہے۔ بائپولر ٹرانجسٹر بائیسنگ گمیل پلاٹ انسولیٹڈ گیٹ بائپولر ٹرانجسٹر ملٹی پلٹ ایمیٹر ٹرانجسٹر نوٹس حوالہ جات بیرونی روابط ٹرانجسٹر ماڈلنگ ٹرانجسٹر کی اقسام