Biz tranzistorni ulash konfiguratsiyalari — ya’ni CB, CC va CE, E–B va B–C o‘tishlarining (junction) siljitilishi (biasing), hamda ishlash sohalari — ya’ni uzilish (cutoff), aktiv soha (active region) va to‘yinish (saturation region) haqida o‘qiganmiz.  Shuningdek, tranzistor uzilish yoki to‘yinish holatida ishlatilganda kalit (switch) kabi, aktiv sohada ishlatilganda esa kuchaytirgich (amplifier) sifatida qo‘llanilishini ham bilamiz. Ushbu maqolada tranzistorning kalit va kuchaytirgich sifatida ishlatilishi batafsil tushuntiriladi.

Tranzistor kalit (switch) sifatida

Tranzistor kalit sifatida ishlatilganda, u ikki ish rejimida bo‘ladi: to‘yinish sohasi (saturation region) — bu holatda tranzistor to‘liq YOQILGAN (ON) bo‘ladi; va uzilish sohasi (cut-off region) — bu holatda tranzistor to‘liq O‘CHIRILGAN (OFF) bo‘ladi.

Uzilish sohasi (Cut-off Region)

Tranzistor uzilish sohasida bo‘lsa, bu tranzistor orqali tok umuman oqmayotganini anglatadi. Demak, baza toki I_B nolga teng bo‘ladi va kollektor toki I_C ham nol bo‘ladi. Bu toklar nol bo‘lganda, kollektor kuchlanishi V_CE maksimal qiymatga ega bo‘ladi, natijada katta “bo‘shashgan qatlam” (depletion layer) hosil bo‘ladi.

To‘yinish sohasi (Saturation Region)

Bu sohada tranzistorga maksimal baza toki I_B beriladi va kollektor zanjirida maksimal tok I_C olinadi. Tok maksimal bo‘lgani uchun kollektor kuchlanishi minimal bo‘ladi. Shuning uchun bu holatda tranzistor to‘liq YOQILGAN (full ON) deyiladi.

Keling, rasmda ko‘rsatilgandek, CE konfiguratsiyasidagi baza orqali siljitilgan (base-biased) tranzistorni ko‘rib chiqamiz. Zanjirning kirish va chiqish qismiga Kirxgofning kuchlanish qonunini (Kirchhoff’s voltage law) qo‘llasak, quyidagini yozish mumkin:

V_BB = I_BR_B + V_BE
V_CE = V_CC – I_CR_C

Bu yerda V_BB — doimiy tok (dc) kirish kuchlanishi, V_CE esa doimiy tok (DC) chiqish kuchlanishidir. Kirish kuchlanishini V_i, chiqish kuchlanishini V_o deb belgilasak, quyidagicha yozamiz: V_i = I_BR_B + V_BE, va V_o = V_CC – I_CR_C.
Endi V_i ni oshirib borganda V_o qanday o‘zgarishini ko‘ramiz. Kremniy (Si) tranzistor holatida shuni kuzatamizki, kirish kuchlanishi 0.6 V dan kichik bo‘lsa, tranzistor uzilish holatida qoladi, tok I nol bo‘ladi, demak, V_o = V_CC deb yozish mumkin.

Kirish kuchlanishi V_i 0.6 V dan katta bo‘lganda esa tranzistor aktiv holatda bo‘ladi va chiqish yo‘lida kollektor toki I_C hosil bo‘ladi. Shuningdek, I_CR_C oshgani sari chiqish kuchlanishi V_o kamayadi.

Demak, V_i past bo‘lib, tranzistorni oldinga siljitishga (forward-bias) yetarli bo‘lmaganda V_o yuqori bo‘ladi. V_i tranzistorni to‘yinish holatiga keltiradigan darajada oshishi bilan V_o juda kichik qiymatga tushadi, deyarli nolga tenglashadi. Tranzistor tok o‘tkazmayotgan holatda u “o‘chirilgan kalit” (off state) kabi, to‘yinish holatida esa “yoqilgan kalit” (on state) kabi ishlaydi.

Tranzistorning kalit sifatidagi qo‘llanilishi

Tranzistor kalit sifatida qo‘llaniladigan holatlarga misollar:

• LED (yorug‘lik diodi) ishlashi — tranzistorning kalit sifatida ishlashiga eng keng tarqalgan misol.
• Doimiy tok dvigatellari (DC motors) ishlashini boshqarish: dvigatel tezligiga turli qiymatlar berish orqali uni YOQISH va O‘CHIRISH amalga oshiriladi.
• Yorug‘likka bog‘liq rezistor (light-dependent resistor) tranzistorlarni kalit sifatida qo‘llaydi.

Tranzistor kuchaytirgich (amplifier) sifatida

Avval ko‘rganimizdek, tranzistor aktiv holatda kuchaytirgich sifatida ishlaydi. Bu holat V_o va V_i orasidagi grafigining aktiv sohasida joylashgan. Shu egri chiziqning chiziqli (linear) qismidagi qiyalik (slope) — kirish signaliga nisbatan chiqish signali qanchalik tez o‘zgarishini bildiradi. Bu tezlik manfiy (negative) bo‘lishi mumkin, chunki chiqish oddiygina I_CR_C emas, balki V_CC – I_CR_C ko‘rinishidadir. Shu sababli CE kuchaytirgichda kirish kuchlanishini oshirsak, chiqish kuchlanishi kamayadi. Ya’ni chiqish signalining fazasi kirish signaliga nisbatan teskari (out of phase) bo‘ladi. Endi chiqish va kirish kuchlanishlaridagi kichik o‘zgarishlarni mos ravishda ΔV_o va ΔV_i deb olsak, chiqish signalining kirish signaliga nisbati kuchaytirish koeffitsiyenti (gain)ni beradi.

V_o = V_CC – I_CR_C

Shuning uchun:
ΔV_o = 0 – R_CΔI_C

Shuningdek, bizda:
V_i = I_BR_B + V_BE

Demak, yana quyidagicha yozish mumkin:

ΔV_i = R_BΔ I_B + ΔV_BE

Lekin bu zanjirda ΔV_BE miqdori ΔI_BR_B ga nisbatan juda kichik (deyarli e’tiborsiz) bo‘ladi. Shunday qilib, ushbu CE kuchaytirgichning kuchlanish bo‘yicha kuchaytirishi (voltage gain) quyidagicha beriladi

Bu yerda β_ac quyidagicha berilishi mumkin:

Xulosa qilib aytganda, yuqorida tilga olingan egri chiziqning aktiv sohasidagi chiziqli qismi kuchaytirgich sifatida ishlatilishi mumkin.

Kuchaytirgichning ishlash samaradorligi (Performance of Amplifier)

Biz bilamizki, ulanishning eng ko‘p afzal ko‘riladigan usuli — umumiy emitter (common emitter) rejimidir. Tranzistor kuchaytirgich sifatida ishlatilganda, kuchaytirgichning ishlash ko‘rsatkichlari muhim bo‘ladi. Quyidagi atamalar kuchaytirgich samaradorligini tavsiflash uchun ishlatiladi:

Kirish qarshiligi (Input Resistance)

Kirish zanjiri oldinga siljitilgan (forward biased) bo‘lgani uchun kirish qarshiligi past bo‘ladi. Bu emitter–baza o‘tishi (emitter-base junction) signal oqimiga ko‘rsatadigan qarshilikdir. Kirish qarshiligi emitter–baza kuchlanishidagi kichik o‘zgarishning baza tokidagi o‘zgarishga nisbatiga teng bo‘lib, bunda emitter–kollektor kuchlanishi doimiy saqlanadi.

Chiqish qarshiligi (Output Resistance)

Tranzistor kuchaytirgich sifatida ishlaganda uning chiqish qarshiligi juda yuqori bo‘ladi. Chiqish qarshiligi emitter–kollektor kuchlanishidagi o‘zgarishning kollektor tokidagi o‘zgarishga nisbatiga teng, bunda baza toki o‘zgarmas (constant) saqlanadi.

Tok bo‘yicha kuchaytirish (Current Gain)

Tok bo‘yicha kuchaytirish kollektor tokidagi o‘zgarishning baza tokidagi o‘zgarishga nisbatiga teng. Tok bo‘yicha kuchaytirish qiymati 20 dan 500 gacha bo‘lishi mumkin. 

Kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish (Voltage Gain)

Kuchlanish bo‘yicha kuchaytirish chiqish kuchlanishidagi o‘zgarishning kirish kuchlanishidagi o‘zgarishga nisbatiga teng.

Quvvat bo‘yicha kuchaytirish (Power Gain)

Chiqish signal quvvatining kirish signal quvvatiga nisbati quvvat bo‘yicha kuchaytirish (power gain) deyiladi.

Tranzistorning kuchaytirgich sifatidagi qo‘llanilishi

Tranzistorning kuchaytirgich sifatidagi asosiy qo‘llanilishi elektronika va aloqa (communication) sohalaridadir. Qo‘llanilish misollari:

• Tranzistor kuchaytirgich sifatida optik tolali aloqa (optical fiber communication)da ishlatiladi.
• Chiqish signalining intensivligi yuqori bo‘lgani uchun uzoq masofali aloqada qo‘llaniladi.
• Radio signallarini kuchaytirish ana shunday kuchaytirgichlar orqali amalga oshiriladi.
• Kuchaytirgichlar simsiz aloqa (wireless communication)da ishlatiladi.
• Kuchaytirgichlar yordamida audio signalni kuchaytirish mumkin bo‘ladi.