द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर

एक द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (बीजेटी) प्रकार का ट्रांजिस्टर है जो चार्ज वाहक के रूप में इलेक्ट्रॉन ों और इलेक्ट्रॉन छेद दोनों का उपयोग करता है। इसके विपरीत, एकध्रुवीय ट्रांजिस्टर, जैसे कि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, केवल प्रकार के आवेश वाहक का उपयोग करता है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर टर्मिनलों के बीच बहने वाले बड़े प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए अपने टर्मिनलों में से में छोटे से वर्तमान को इंजेक्ट करने की अनुमति देता है, जिससे डिवाइस को प्रवर्धन या स्विचिंग में सक्षम बनाता है।

बीजेटी दो अर्धचालक प्रकारों, एन-प्रकार और पी-प्रकार के बीच दो जंक्शनों का उपयोग करते हैं, जो सामग्री के क्रिस्टल में क्षेत्र हैं। जंक्शनों को कई अलग-अलग तरीकों से बनाया जा सकता है, जैसे अर्धचालक सामग्री के डोपिंग (अर्धचालक) को बदलना, मिश्र धातु जंक्शन बनाने के लिए धातु छर्रों को जमा करके, या एन-प्रकार और पी-प्रकार के प्रसार जैसे तरीकों से क्रिस्टल में डोपिंग पदार्थ। जंक्शन ट्रांजिस्टर की बेहतर पूर्वानुमेयता और प्रदर्शन ने मूल बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर को जल्दी से विस्थापित कर दिया। डिफ्यूज्ड ट्रांजिस्टर, अन्य घटकों के साथ, एनालॉग और डिजिटल कार्यों के लिए एकीकृत सर्किट के तत्व हैं। सर्किट में बहुत कम लागत पर सैकड़ों बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर बनाए जा सकते हैं।

बाइपोलर ट्रांजिस्टर एकीकृत परिपथ मेनफ्रेम और मिनी कंप्यूटर की पीढ़ी के मुख्य सक्रिय उपकरण थे, लेकिन अधिकांश कंप्यूटर सिस्टम अब फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर पर निर्भर एकीकृत सर्किट का उपयोग करते हैं। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर अभी भी संकेतों के प्रवर्धन, स्विचिंग और डिजिटल सर्किट में उपयोग किए जाते हैं। विशेष प्रकार का उपयोग उच्च वोल्टेज स्विच के लिए, रेडियो-आवृत्ति एम्पलीफायरों के लिए, या उच्च धाराओं को स्विच करने के लिए किया जाता है।

वर्तमान दिशा सम्मेलन
परंपरा के अनुसार, आरेखों पर धारा की दिशा को उस दिशा के रूप में दिखाया जाता है जिससे धनात्मक आवेश गति करेगा। इसे पारंपरिक धारा कहते हैं। हालांकि, कई धातु कंडक्टरों में करंट इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के कारण होता है। चूँकि इलेक्ट्रॉनों में ऋणात्मक आवेश होता है, वे पारंपरिक धारा के विपरीत दिशा में चलते हैं। दूसरी ओर, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के अंदर, धाराएं धनात्मक आवेशित छिद्रों और ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉनों दोनों से बनी हो सकती हैं। इस लेख में, वर्तमान तीर पारंपरिक दिशा में दिखाए गए हैं, लेकिन छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों की गति के लिए लेबल ट्रांजिस्टर के अंदर उनकी वास्तविक दिशा दिखाते हैं।

तीर की दिशा
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के प्रतीक पर तीर आधार और उत्सर्जक के बीच पी-एन जंक्शन को इंगित करता है और उस दिशा में इंगित करता है जिसमें पारंपरिक वर्तमान यात्रा करता है।

फंक्शन
बीजेटी तीन मुख्य टर्मिनल क्षेत्रों के डोपिंग (अर्धचालक) प्रकारों के आधार पर पीएनपी और एनपीएन प्रकार के रूप में मौजूद हैं। एनपीएन ट्रांजिस्टर में दो पी-एन जंक्शन होते हैं जो पतले पी-डॉप्ड क्षेत्र को साझा करते हैं, और पीएनपी ट्रांजिस्टर में दो सेमीकंडक्टर जंक्शन होते हैं जो पतले एन-डॉप्ड क्षेत्र को साझा करते हैं। एन-टाइप का मतलब अशुद्धियों (जैसे फॉस्फोरस या आर्सेनिक) के साथ डोप किया गया है जो मोबाइल इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है, जबकि पी-टाइप का मतलब अशुद्धियों (जैसे बोरॉन) के साथ डोप किया जाता है जो आसानी से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने वाले छेद प्रदान करते हैं।

BJT में चार्ज प्रवाह अलग-अलग चार्ज कैरियर एकाग्रता के दो क्षेत्रों के बीच जंक्शन में अर्धचालकों में चार्ज वाहक के प्रसार के कारण होता है। BJT के क्षेत्रों को एमिटर, बेस और कलेक्टर कहा जाता है। असतत ट्रांजिस्टर में इन क्षेत्रों के कनेक्शन के लिए तीन लीड होते हैं। आम तौर पर, एमिटर क्षेत्र अन्य दो परतों की तुलना में भारी मात्रा में डोप किया जाता है, और कलेक्टर को बेस से अधिक हल्के ढंग से डोप किया जाता है (कलेक्टर डोपिंग आमतौर पर बेस डोपिंग से दस गुना हल्का होता है) ) डिजाइन के अनुसार, अधिकांश BJT कलेक्टर करंट चार्ज कैरियर्स (इलेक्ट्रॉन या होल) के प्रवाह के कारण होता है, जो भारी डोप्ड एमिटर से बेस में इंजेक्ट किया जाता है, जहां वे अल्पसंख्यक वाहक होते हैं जो कलेक्टर की ओर फैलते हैं, और इसलिए BJT को अल्पसंख्यक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है- वाहक उपकरण।

विशिष्ट ऑपरेशन में, बेस-एमिटर पी-एन जंक्शन पी-एन जंक्शन # फॉरवर्ड बायस है, जिसका अर्थ है कि जंक्शन का पी-डॉप्ड पक्ष एन-डॉप्ड पक्ष की तुलना में अधिक सकारात्मक क्षमता पर है, और बेस-कलेक्टर जंक्शन p–n जंक्शन है#रिवर्स बायस|रिवर्स-बायस्ड। जब फॉरवर्ड बायस को बेस-एमिटर जंक्शन पर लागू किया जाता है, तो थर्मली जेनरेटेड चार्ज कैरियर और एन-डॉप्ड एमिटर डिक्लेक्शन क्षेत्र के रिपेलिंग इलेक्ट्रिक फील्ड के बीच संतुलन गड़बड़ा जाता है। यह ऊष्मीय रूप से उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों (एनपीएन में; पीएनपी में छेद) को उत्सर्जक से आधार क्षेत्र में इंजेक्ट करने की अनुमति देता है। ये इलेक्ट्रॉन बेस के माध्यम से उत्सर्जक के पास उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कलेक्टर के पास कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर विसरित होते हैं। आधार में इलेक्ट्रॉनों को अल्पसंख्यक वाहक कहा जाता है क्योंकि आधार डोप्ड पी-टाइप है, जो इलेक्ट्रॉन छेद को आधार में बहुमत वाहक बनाता है। पीएनपी डिवाइस में, समान व्यवहार होता है, लेकिन प्रमुख वर्तमान वाहक के रूप में छेद के साथ।

कलेक्टर-बेस जंक्शन तक पहुंचने से पहले वाहक पीढ़ी और पुनर्संयोजन के अंश को कम करने के लिए, ट्रांजिस्टर का आधार क्षेत्र इतना पतला होना चाहिए कि वाहक अर्धचालक के अल्पसंख्यक-वाहक जीवनकाल की तुलना में बहुत कम समय में फैल सकें। हल्का डोप किया हुआ आधार सुनिश्चित करता है कि पुनर्संयोजन दर कम है। विशेष रूप से, आधार की मोटाई फिक के नियम # आयाम में उदाहरण समाधान से बहुत कम होनी चाहिए: वाहक की प्रसार लंबाई। कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड है, और इसलिए नगण्य वाहक इंजेक्शन कलेक्टर से बेस तक होता है, लेकिन वाहक जो एमिटर से बेस में इंजेक्ट किए जाते हैं, और कलेक्टर-बेस डिक्लेक्शन क्षेत्र तक पहुंचने के लिए फैल जाते हैं, में बह जाते हैं। अवक्षय क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र द्वारा संग्राहक। पतला साझा आधार और असममित कलेक्टर-एमिटर डोपिंग द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को श्रृंखला में जुड़े दो अलग-अलग डायोड से अलग करता है।

वोल्टेज, करंट और चार्ज कंट्रोल
कलेक्टर-एमिटर करंट को बेस-एमिटर करंट (करंट कंट्रोल), या बेस-एमिटर वोल्टेज (वोल्टेज कंट्रोल) द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। ये विचार बेस-एमिटर जंक्शन के वर्तमान-वोल्टेज संबंध से संबंधित हैं, जो कि पी-एन जंक्शन (डायोड) का सामान्य घातीय वर्तमान-वोल्टेज वक्र है। कलेक्टर करंट की व्याख्या आधार क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहकों की सांद्रता प्रवणता है। निम्न-स्तरीय इंजेक्शन के कारण (जिसमें सामान्य बहुमत वाहकों की तुलना में बहुत कम अतिरिक्त वाहक होते हैं) एंबिपोलर प्रसार दर (जिसमें अतिरिक्त बहुमत और अल्पसंख्यक वाहक समान दर पर प्रवाहित होते हैं) प्रभावी रूप से अतिरिक्त अल्पसंख्यक वाहक द्वारा निर्धारित होते हैं।

ट्रांजिस्टर क्रिया के विस्तृत ट्रांजिस्टर मॉडल, जैसे कि गमेल-पून मॉडल, इस चार्ज के वितरण के लिए स्पष्ट रूप से ट्रांजिस्टर व्यवहार को और अधिक सटीक रूप से समझाने के लिए खाते हैं। चार्ज-कंट्रोल दृश्य आसानी से phototransistor ्स को संभालता है, जहां आधार क्षेत्र में अल्पसंख्यक वाहक फोटॉन के अवशोषण द्वारा बनाए जाते हैं, और टर्न-ऑफ, या पुनर्प्राप्ति समय की गतिशीलता को संभालते हैं, जो आधार क्षेत्र के पुनर्संयोजन में चार्ज पर निर्भर करता है। हालांकि, क्योंकि बेस चार्ज सिग्नल नहीं है जो टर्मिनलों पर दिखाई देता है, वर्तमान- और वोल्टेज-नियंत्रण दृश्य आमतौर पर सर्किट डिजाइन और विश्लेषण में उपयोग किए जाते हैं।

एनालॉग सर्किट डिज़ाइन में, वर्तमान-नियंत्रण दृश्य का उपयोग कभी-कभी किया जाता है क्योंकि यह लगभग रैखिक होता है। यानी कलेक्टर करंट लगभग $$\beta_\text{F}$$ बेस करंट का गुना। कुछ बुनियादी सर्किटों को यह मानकर डिजाइन किया जा सकता है कि बेस-एमिटर वोल्टेज लगभग स्थिर है और कलेक्टर करंट बेस करंट का β गुना है। हालांकि, उत्पादन BJT सर्किट को सटीक और विश्वसनीय रूप से डिजाइन करने के लिए, वोल्टेज-नियंत्रण (उदाहरण के लिए, एबर्स-मोल मॉडल | एबर्स-मोल) मॉडल की आवश्यकता होती है। वोल्टेज-नियंत्रण मॉडल को ध्यान में रखने के लिए घातीय फ़ंक्शन की आवश्यकता होती है, लेकिन जब इसे रैखिक किया जाता है जैसे कि ट्रांजिस्टर को transconductance के रूप में मॉडल किया जा सकता है, जैसे कि एबर्स-मोल मॉडल में, सर्किट के लिए डिज़ाइन जैसे कि अंतर एम्पलीफायर फिर से ज्यादातर बन जाते हैं रैखिक समस्या, इसलिए वोल्टेज-नियंत्रण दृश्य अक्सर पसंद किया जाता है। ट्रांसलीनियर सर्किट के लिए, जिसमें घातीय I-V वक्र ऑपरेशन की कुंजी है, ट्रांजिस्टर को आमतौर पर वोल्टेज-नियंत्रित वर्तमान स्रोतों के रूप में तैयार किया जाता है, जिनका ट्रांसकंडक्टेंस उनके कलेक्टर करंट के समानुपाती होता है। सामान्य तौर पर, ट्रांजिस्टर-स्तरीय सर्किट विश्लेषण SPICE या तुलनीय एनालॉग-सर्किट सिम्युलेटर का उपयोग करके किया जाता है, इसलिए गणितीय मॉडल जटिलता आमतौर पर डिजाइनर के लिए ज्यादा चिंता का विषय नहीं है, लेकिन विशेषताओं का सरलीकृत दृश्य तार्किक प्रक्रिया के बाद डिजाइन बनाने की अनुमति देता है।.

टर्न-ऑन, टर्न-ऑफ और स्टोरेज में देरी
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, और विशेष रूप से पावर ट्रांजिस्टर, लंबे समय तक आधार-भंडारण समय रखते हैं जब वे संतृप्ति में संचालित होते हैं; आधार भंडारण अनुप्रयोगों को स्विच करने में टर्न-ऑफ समय को सीमित करता है। बेकर क्लैंप ट्रांजिस्टर को अत्यधिक संतृप्त होने से रोक सकता है, जिससे बेस में संग्रहीत चार्ज की मात्रा कम हो जाती है और इस प्रकार स्विचिंग समय में सुधार होता है।

ट्रांजिस्टर विशेषताएं: अल्फा ($α$) और बीटा ($β$)
आधार को पार करने और कलेक्टर तक पहुंचने में सक्षम वाहकों का अनुपात BJT दक्षता का उपाय है। उत्सर्जक क्षेत्र के भारी डोपिंग और आधार क्षेत्र के हल्के डोपिंग के कारण उत्सर्जक से आधार में कई अधिक इलेक्ट्रॉनों को आधार से उत्सर्जक में इंजेक्ट किए जाने वाले छिद्रों की तुलना में आधार में इंजेक्ट किया जाता है। पतले और हल्के से डोप किए गए आधार क्षेत्र का मतलब है कि अधिकांश अल्पसंख्यक वाहक जो आधार में इंजेक्ट किए जाते हैं, वे कलेक्टर में फैल जाएंगे और पुनर्संयोजन नहीं करेंगे।

आम-उत्सर्जक वर्तमान लाभ द्वारा दर्शाया गया है $β$F या टू-पोर्ट नेटवर्क#h-पैरामीटर|$h$-पैरामीटर $h$FE; यह लगभग डीसी कलेक्टर करंट का डीसी बेस करंट से फॉरवर्ड-एक्टिव क्षेत्र में अनुपात है। यह आमतौर पर छोटे-सिग्नल ट्रांजिस्टर के लिए 50 से अधिक होता है, लेकिन उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए ट्रांजिस्टर में छोटा हो सकता है। आधार में इंजेक्शन दक्षता और पुनर्संयोजन दोनों BJT लाभ को कम करते हैं।

एक अन्य उपयोगी विशेषता सामान्य-आधार वर्तमान लाभ है, $α$F. आम-आधार वर्तमान लाभ लगभग अग्र-सक्रिय क्षेत्र में उत्सर्जक से कलेक्टर तक वर्तमान का लाभ है। इस अनुपात का आमतौर पर एकता के करीब का मान होता है; 0.980 और 0.998 के बीच। वाहक निर्माण और पुनर्संयोजन के कारण यह एकता से कम है क्योंकि वे आधार क्षेत्र को पार करते हैं।

अल्फा और बीटा निम्नलिखित पहचानों से संबंधित हैं:
 * $$\begin{align}

\alpha_\text{F} &= \frac{I_\text{C}}{I_\text{E}}, & \beta_\text{F} &= \frac{I_\text{C}}{I_\text{B}}, \\ \alpha_\text{F} &= \frac{\beta_\text{F}}{1 + \beta_\text{F}} & \iff \beta_\text{F} &= \frac{\alpha_\text{F}}{1 - \alpha_\text{F}}. \end{align}$$ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन का वर्णन करने के लिए बीटा योग्यता का सुविधाजनक आंकड़ा है, लेकिन यह डिवाइस की मौलिक भौतिक संपत्ति नहीं है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण माना जा सकता है (मूल रूप से कलेक्टर करंट को बेस-एमिटर वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जाता है; बेस करंट को दोष माना जा सकता है और बेस-एमिटर जंक्शन और बेस में पुनर्संयोजन की विशेषताओं द्वारा नियंत्रित किया जाता है)। कई डिज़ाइनों में बीटा को इतना अधिक माना जाता है कि बेस करंट का सर्किट पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। कुछ सर्किट (आमतौर पर स्विचिंग सर्किट) में, पर्याप्त बेस करंट की आपूर्ति की जाती है ताकि किसी विशेष डिवाइस के सबसे कम बीटा मान भी आवश्यक कलेक्टर करंट को प्रवाहित कर सके।

संरचना
एक BJT में तीन अलग-अलग डोपिंग (अर्धचालक) अर्धचालक क्षेत्र होते हैं: उत्सर्जक क्षेत्र, आधार क्षेत्र और संग्राहक क्षेत्र। ये क्षेत्र हैं, क्रमशः, p प्रकार, n प्रकार और p प्रकार PNP ट्रांजिस्टर में, और n प्रकार, p प्रकार और n प्रकार NPN ट्रांजिस्टर में। प्रत्येक अर्धचालक क्षेत्र टर्मिनल से जुड़ा होता है, जिसे उचित रूप से लेबल किया जाता है: एमिटर (ई), बेस (बी) और कलेक्टर (सी)।

आधार भौतिक रूप से उत्सर्जक और संग्राहक के बीच स्थित होता है और इसे हल्के डोप, उच्च प्रतिरोधकता सामग्री से बनाया जाता है। संग्राहक एमिटर क्षेत्र को घेर लेता है, जिससे आधार क्षेत्र में इंजेक्ट किए गए इलेक्ट्रॉनों के लिए एकत्र किए बिना बचना लगभग असंभव हो जाता है, इस प्रकार α का परिणामी मान एकता के बहुत करीब हो जाता है, और इसलिए, ट्रांजिस्टर को बड़ा β देता है। BJT का क्रॉस-सेक्शन दृश्य इंगित करता है कि कलेक्टर-बेस जंक्शन का एमिटर-बेस जंक्शन की तुलना में बहुत बड़ा क्षेत्र है।

द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर, अन्य ट्रांजिस्टर के विपरीत, आमतौर पर सममित उपकरण नहीं होता है। इसका मतलब यह है कि कलेक्टर और एमिटर को आपस में बदलने से ट्रांजिस्टर आगे के सक्रिय मोड को छोड़ देता है और रिवर्स मोड में काम करना शुरू कर देता है। क्योंकि ट्रांजिस्टर की आंतरिक संरचना आमतौर पर फॉरवर्ड-मोड ऑपरेशन के लिए अनुकूलित होती है, कलेक्टर और एमिटर को इंटरचेंज करने से रिवर्स ऑपरेशन में α और β के मान फॉरवर्ड ऑपरेशन की तुलना में बहुत कम हो जाते हैं; अक्सर रिवर्स मोड का α 0.5 से कम होता है। समरूपता की कमी मुख्य रूप से उत्सर्जक और संग्राहक के डोपिंग अनुपात के कारण होती है। एमिटर को भारी मात्रा में डोप किया जाता है, जबकि कलेक्टर को हल्का डोप किया जाता है, जिससे कलेक्टर-बेस जंक्शन के टूटने से पहले बड़े रिवर्स बायस वोल्टेज को लागू किया जा सकता है। सामान्य ऑपरेशन में कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स बायस्ड होता है। एमिटर को भारी मात्रा में डोप करने का कारण एमिटर इंजेक्शन दक्षता को बढ़ाना है: एमिटर द्वारा इंजेक्ट किए गए वाहकों का अनुपात जो बेस द्वारा इंजेक्ट किया जाता है। उच्च धारा लाभ के लिए, उत्सर्जक-आधार जंक्शन में अंतःक्षेपित अधिकांश वाहक उत्सर्जक से आने चाहिए।

कभी-कभी सीएमओएस प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले कम-प्रदर्शन वाले पार्श्व द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को कभी-कभी सममित रूप से डिज़ाइन किया जाता है, अर्थात, आगे और पीछे के संचालन के बीच कोई अंतर नहीं होता है।

बेस-एमिटर टर्मिनलों पर लागू वोल्टेज में छोटे बदलाव से एमिटर और कलेक्टर के बीच करंट में काफी बदलाव आता है। इस आशय का उपयोग इनपुट वोल्टेज या करंट को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। BJTs को वोल्टेज-नियंत्रित वर्तमान स्रोत ों के रूप में माना जा सकता है, लेकिन आधार पर कम प्रतिबाधा के कारण, वर्तमान-नियंत्रित वर्तमान स्रोतों, या वर्तमान एम्पलीफायरों के रूप में अधिक सरलता से विशेषता है।

प्रारंभिक ट्रांजिस्टर जर्मेनियम से बनाए गए थे लेकिन अधिकांश आधुनिक BJT सिलिकॉन से बने हैं। महत्वपूर्ण अल्पसंख्यक अब गैलियम आर्सेनाइड से भी बना है, विशेष रूप से बहुत उच्च गति अनुप्रयोगों के लिए (नीचे एचबीटी देखें)।

हेटेरोजंक्शन द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर (HBT) BJT का सुधार है जो कई सौ हेटर्स तक बहुत उच्च आवृत्तियों के संकेतों को संभाल सकता है। यह आधुनिक अल्ट्राफास्ट सर्किट में आम है, ज्यादातर आकाशवाणी आवृति सिस्टम।

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले दो एचबीटी सिलिकॉन-जर्मेनियम और एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड हैं, हालांकि एचबीटी संरचना के लिए अर्धचालकों की विस्तृत विविधता का उपयोग किया जा सकता है। एचबीटी संरचनाएं आमतौर पर एपिटॉक्सी ]] और आणविक बीम एपिटॉक्सी जैसी एपिटैक्सी तकनीकों द्वारा उगाई जाती हैं।

संचालन के क्षेत्र
BJT जंक्शन पूर्वाग्रहों द्वारा परिभाषित द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के संचालन के चार अलग-अलग क्षेत्र हैं।

फॉरवर्ड-एक्टिव (या बस सक्रिय): बेस-एमिटर जंक्शन फॉरवर्ड बायस्ड है और बेस-कलेक्टर जंक्शन रिवर्स बायस्ड है। अधिकांश द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को सबसे बड़ा आम-उत्सर्जक वर्तमान लाभ, β. वहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया हैF, फॉरवर्ड-एक्टिव मोड में। यदि ऐसा है, तो कलेक्टर-एमिटर करंट बेस करंट के लगभग आनुपातिक (गणित) होता है, लेकिन छोटे बेस करंट वैरिएशन के लिए कई गुना बड़ा होता है। कट-ऑफ: कट-ऑफ में, संतृप्ति के विपरीत पूर्वाग्रह की स्थिति (दोनों जंक्शन रिवर्स बायस्ड) मौजूद हैं। बहुत कम करंट होता है, जो लॉजिकल ऑफ या ओपन स्विच से मेल खाता है। हिमस्खलन टूटने का क्षेत्र:
 * रिवर्स-एक्टिव (या इनवर्स-एक्टिव या इनवर्टेड): फॉरवर्ड-एक्टिव क्षेत्र की बायसिंग स्थितियों को उलट कर, बाइपोलर ट्रांजिस्टर रिवर्स-एक्टिव मोड में चला जाता है। इस मोड में, एमिटर और कलेक्टर क्षेत्र भूमिकाएँ बदलते हैं। क्योंकि अधिकांश BJTs को फॉरवर्ड-एक्टिव मोड में वर्तमान लाभ को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, βF उल्टे मोड में कई गुना छोटा होता है (साधारण जर्मेनियम ट्रांजिस्टर के लिए 2-3 गुना)। इस ट्रांजिस्टर मोड का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, आमतौर पर इसे केवल विफल-सुरक्षित स्थितियों और कुछ प्रकार के ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर तर्क#कार्यान्वयन के लिए माना जाता है। आधार के लिए रिवर्स बायस ब्रेकडाउन वोल्टेज इस क्षेत्र में कम परिमाण का क्रम हो सकता है।
 * संतृप्ति: दोनों जंक्शनों के साथ पक्षपाती, BJT संतृप्ति मोड में है और एमिटर से कलेक्टर (या एनपीएन के मामले में दूसरी दिशा में, एमिटर से कलेक्टर तक बहने वाले नकारात्मक चार्ज वाहक के साथ) उच्च वर्तमान चालन की सुविधा देता है। यह मोड तार्किक चालू या बंद स्विच से मेल खाता है।

ऑपरेशन के तरीकों को लागू वोल्टेज के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है (यह विवरण एनपीएन ट्रांजिस्टर पर लागू होता है; पीएनपी ट्रांजिस्टर के लिए ध्रुवीयता उलट जाती है):

फॉरवर्ड-एक्टिव: एमिटर से अधिक बेस, बेस से अधिक कलेक्टर (इस मोड में कलेक्टर करंट बेस करंट के समानुपाती होता है $$\beta_\text{F}$$) संतृप्ति: आधार उत्सर्जक से अधिक है, लेकिन संग्राहक आधार से अधिक नहीं है। कट-ऑफ: बेस एमिटर से कम होता है, लेकिन कलेक्टर बेस से ज्यादा होता है। इसका मतलब है कि ट्रांजिस्टर पारंपरिक करंट को कलेक्टर से एमिटर तक नहीं जाने दे रहा है।
 * रिवर्स-एक्टिव: बेस एमिटर से कम, कलेक्टर बेस से कम: रिवर्स ट्रेडिशनल करंट ट्रांजिस्टर से होकर जाता है।

जंक्शन बायसिंग के संदर्भ में: (रिवर्स बायस्ड बेस-कलेक्टर जंक्शन का अर्थ है V$bc$ <0 एनपीएन के लिए, पीएनपी के विपरीत)

हालांकि इन क्षेत्रों को पर्याप्त रूप से बड़े लागू वोल्टेज के लिए अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है, वे छोटे (कुछ सौ मिलीवोल्ट से कम) पूर्वाग्रहों के लिए कुछ हद तक ओवरलैप करते हैं। उदाहरण के लिए, डिजिटल लॉजिक में पुलडाउन स्विच के रूप में उपयोग किए जाने वाले NPN BJT के विशिष्ट ग्राउंडेड-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन में, ऑफ स्टेट में कभी भी रिवर्स-बायस्ड जंक्शन शामिल नहीं होता है क्योंकि बेस वोल्टेज कभी भी जमीन से नीचे नहीं जाता है; फिर भी आगे का पूर्वाग्रह शून्य के काफी करीब है कि अनिवार्य रूप से कोई प्रवाह नहीं होता है, इसलिए आगे के सक्रिय क्षेत्र के इस छोर को कटऑफ क्षेत्र माना जा सकता है।

सर्किट में सक्रिय मोड ट्रांजिस्टर
आरेख दो वोल्टेज स्रोतों से जुड़े एनपीएन ट्रांजिस्टर का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व दिखाता है। (वही विवरण पीएनपी ट्रांजिस्टर पर वर्तमान प्रवाह और अनुप्रयुक्त वोल्टेज के उलट दिशाओं के साथ लागू होता है।) यह लागू वोल्टेज निचले पी-एन जंक्शन को आगे के पक्षपाती होने का कारण बनता है, जिससे एमिटर से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को आधार में अनुमति मिलती है। सक्रिय मोड में, आधार और संग्राहक के बीच विद्यमान विद्युत क्षेत्र (V . के कारण होता है)CE) इन इलेक्ट्रॉनों में से अधिकांश को कलेक्टर में ऊपरी पी-एन जंक्शन को पार करने के लिए कलेक्टर वर्तमान I बनाने का कारण बनता है।C. शेष इलेक्ट्रॉन छिद्रों के साथ पुनर्संयोजन करते हैं, आधार में बहुसंख्यक वाहक, आधार कनेक्शन के माध्यम से करंट बनाते हैं, जिससे बेस करंट बनता है, IB. जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, उत्सर्जक धारा, IE, कुल ट्रांजिस्टर करंट है, जो अन्य टर्मिनल धाराओं का योग है, (यानी, IE= मैंB+ मैंC)

आरेख में, पारंपरिक धारा की दिशा में वर्तमान बिंदु का प्रतिनिधित्व करने वाले तीर - इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह तीरों की विपरीत दिशा में होता है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों में ऋणात्मक विद्युत आवेश होता है। सक्रिय मोड में, कलेक्टर करंट और बेस करंट के अनुपात को DC करंट गेन कहा जाता है। यह लाभ आमतौर पर 100 या अधिक होता है, लेकिन मजबूत सर्किट डिजाइन सटीक मूल्य पर निर्भर नहीं करते हैं (उदाहरण के लिए op-amp देखें)। डीसी संकेतों के लिए इस लाभ के मूल्य को कहा जाता है $$h_{\text{FE}}$$, और छोटे संकेतों के लिए इस लाभ के मूल्य को कहा जाता है $$h_{\text{fe}}$$. अर्थात्, जब धाराओं में छोटा सा परिवर्तन होता है, और नई स्थिति को स्थिर अवस्था तक पहुंचने के लिए पर्याप्त समय बीत चुका होता है $$h_{\text{fe}}$$ कलेक्टर करंट में बदलाव और बेस करंट में बदलाव का अनुपात है। प्रतीक $$\beta$$ दोनों के लिए प्रयोग किया जाता है $$h_{\text{FE}}$$ तथा $$h_{\text{fe}}$$. उत्सर्जक धारा का संबंध से है $$V_{\text{BE}}$$ घातीय रूप से। कमरे के तापमान पर. में वृद्धि $$V_{\text{BE}}$$ लगभग 60 एमवी से एमिटर करंट 10 के कारक से बढ़ जाता है। क्योंकि बेस करंट कलेक्टर और एमिटर करंट के समानुपाती होता है, वे उसी तरह बदलते हैं।

इतिहास
द्विध्रुवी बिंदु-संपर्क ट्रांजिस्टर का आविष्कार दिसंबर 1947 में किया गया था विलियम शॉक्ले के निर्देशन में जॉन बार्डीन और वाल्टर ब्रेटन द्वारा बेल टेलीफोन प्रयोगशालाओं में। 1948 में शॉक्ले द्वारा आविष्कार किया गया जंक्शन संस्करण द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) के रूप में जाना जाता है, तीन दशकों से असतत और एकीकृत सर्किट के डिजाइन में पसंद का उपकरण था। आजकल, डिजिटल एकीकृत सर्किट के डिजाइन में सीएमओएस प्रौद्योगिकी के पक्ष में बीजेटी के उपयोग में गिरावट आई है। सीएमओएस आईसी में निहित आकस्मिक कम प्रदर्शन बीजेटी, हालांकि, अक्सर बैंडगैप वोल्टेज संदर्भ, सिलिकॉन बैंडगैप तापमान सेंसर और स्थिरविद्युत निर्वाह को संभालने के लिए उपयोग किया जाता है।

जर्मेनियम ट्रांजिस्टर
1950 और 1960 के दशक में जर्मेनियम ट्रांजिस्टर अधिक सामान्य था, लेकिन थर्मल भगोड़ा प्रदर्शित करने की अधिक प्रवृत्ति है।

प्रारंभिक निर्माण तकनीक
द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के निर्माण के विभिन्न तरीकों का विकास किया गया।
 * प्वाइंट-कॉन्टैक्ट ट्रांजिस्टर - पहले निर्मित ट्रांजिस्टर (दिसंबर 1947), द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, उच्च लागत और शोर के कारण सीमित व्यावसायिक उपयोग।
 * टेट्रोड ट्रांजिस्टर | टेट्रोड पॉइंट-कॉन्टैक्ट ट्रांजिस्टर - पॉइंट-कॉन्टैक्ट ट्रांजिस्टर जिसमें दो एमिटर होते हैं। 1950 के दशक के मध्य में यह अप्रचलित हो गया।
 * जंक्शन ट्रांजिस्टर
 * ग्रोन-जंक्शन ट्रांजिस्टर –  पहला बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर बनाया गया। 23 जून, 1948 को बेल लैब्स में विलियम शॉक्ले द्वारा आविष्कार किया गया। पेटेंट 26 जून, 1948 को दायर किया गया।
 * मिश्र धातु-जंक्शन ट्रांजिस्टर –  एमिटर और कलेक्टर मिश्र धातु मोती आधार से जुड़े हुए हैं। सामान्य विद्युतीय और आरसीए में विकसित 1951 में।
 * माइक्रो-मिश्र धातु ट्रांजिस्टर (MAT) – मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर का उच्च गति प्रकार। फ़िल्को में विकसित।
 * माइक्रो-मिश्र धातु विसरित ट्रांजिस्टर (एमएडीटी) – उच्च गति प्रकार के मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर, MAT से तेज, विसरित-आधार ट्रांजिस्टर । फिलको में विकसित।
 * पोस्ट-मिश्र धातु विसरित ट्रांजिस्टर (PADT) – उच्च गति प्रकार के मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर, MAT से तेज, विसरित-आधार ट्रांजिस्टर। PHILIPS में विकसित।
 * टेट्रोड ट्रांजिस्टर – ग्रो-जंक्शन ट्रांजिस्टर का उच्च गति वाला संस्करण या मिश्र धातु जंक्शन ट्रांजिस्टर आधार के लिए दो कनेक्शन के साथ।
 * भूतल-अवरोध ट्रांजिस्टर – हाई-स्पीड मेटल-बैरियर जंक्शन ट्रांजिस्टर। Philco . में विकसित 1953 में।
 * बहाव क्षेत्र ट्रांजिस्टर –  उच्च गति द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर। हर्बर्ट क्रॉएमेर द्वारा आविष्कार किया गया  1953 में जर्मन डाक सेवा के केंद्रीय दूरसंचार प्रौद्योगिकी ब्यूरो में।
 * स्पासीस्टर –  1957 के आसपास।
 * प्रसार ट्रांजिस्टर –  आधुनिक प्रकार के द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर। प्रोटोटाइप 1954 में बेल लैब्स में विकसित किया गया।
 * विसरित-आधार ट्रांजिस्टर – प्रसार ट्रांजिस्टर का पहला कार्यान्वयन।
 * ट्रांजिस्टर तालिका –  1957 में टेक्सस उपकरण में विकसित किया गया।
 * प्लानर ट्रांजिस्टर –  द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर जिसने बड़े पैमाने पर उत्पादित मोनोलिथिक एकीकृत सर्किट को संभव बनाया। जीन होर्नी द्वारा विकसित 1959 में फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर में।
 * एपिटैक्सियल ट्रांजिस्टर –  वाष्प-चरण बयान का उपयोग करके बनाया गया द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रांजिस्टर। एपिटॉक्सी देखें। डोपिंग के स्तर और ग्रेडिएंट के बहुत सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है।

सिद्धांत और मॉडलिंग
BJTs को दो डायोड (p–n junction|P–N junctions) के रूप में माना जा सकता है जो सामान्य क्षेत्र को साझा करते हैं जिससे अल्पसंख्यक वाहक आगे बढ़ सकते हैं। पीएनपी बीजेटी दो डायोड की तरह काम करेगा जो एन-टाइप कैथोड क्षेत्र साझा करते हैं, और एनपीएन दो डायोड की तरह पी-टाइप एनोड क्षेत्र साझा करते हैं। दो डायोड को तारों से जोड़ने से बीजेटी नहीं बनेगा, क्योंकि अल्पसंख्यक वाहक तार के माध्यम से पी-एन जंक्शन से दूसरे तक नहीं पहुंच पाएंगे।

दोनों प्रकार के BJT फ़ंक्शन, आधार को छोटे से वर्तमान इनपुट को कलेक्टर से प्रवर्धित आउटपुट को नियंत्रित करते हैं। परिणाम यह है कि BJT अच्छा स्विच बनाता है जो उसके आधार इनपुट द्वारा नियंत्रित होता है। BJT अच्छा एम्पलीफायर भी बनाता है, क्योंकि यह कमजोर इनपुट सिग्नल को उसकी मूल शक्ति से लगभग 100 गुना बढ़ा सकता है। BJTs के नेटवर्क का उपयोग कई अलग-अलग अनुप्रयोगों के साथ शक्तिशाली एम्पलीफायर बनाने के लिए किया जाता है।

नीचे चर्चा में, NPN BJT पर ध्यान केंद्रित किया गया है। जिसे सक्रिय मोड कहा जाता है, बेस-एमिटर वोल्टेज $$V_{\text{BE}}$$ और कलेक्टर-बेस वोल्टेज $$V_{\text{CB}}$$ सकारात्मक हैं, एमिटर-बेस जंक्शन को फॉरवर्ड बायसिंग और कलेक्टर-बेस जंक्शन को रिवर्स-बायसिंग करते हैं। इस मोड में, इलेक्ट्रॉनों को फॉरवर्ड बायस्ड एन-टाइप एमिटर क्षेत्र से पी-टाइप बेस में इंजेक्ट किया जाता है, जहां वे अल्पसंख्यक वाहक के रूप में रिवर्स-बायस्ड एन-टाइप कलेक्टर में फैल जाते हैं और रिवर्स-बायस्ड में विद्युत क्षेत्र द्वारा बह जाते हैं। कलेक्टर-बेस जंक्शन।

फॉरवर्ड और रिवर्स बायस के उदाहरण के लिए, डायोड#करंट-वोल्टेज विशेषता देखें।

बड़े सिग्नल मॉडल
1954 में, ज्वेल जेम्स एबर्स और जॉन एल। मोल ने ट्रांजिस्टर धाराओं का अपना गणितीय मॉडल पेश किया:

एबर्स-मोल मॉडल
सक्रिय मोड में डीसी एमिटर और कलेक्टर धाराओं को एबर्स-मोल मॉडल के सन्निकटन द्वारा अच्छी तरह से तैयार किया गया है:


 * $$\begin{align}

I_\text{E} &= I_\text{ES} \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - 1\right) \\ I_\text{C} &= \alpha_\text{F} I_\text{E} \\ I_\text{B} &= \left(1 - \alpha_\text{F}\right) I_\text{E} \end{align}$$ आधार आंतरिक धारा मुख्य रूप से विसरण द्वारा होती है (देखें फिक का नियम) और


 * $$J_{n\,(\text{base})} = \frac{1}{W} q D_n n_{bo} e^{\frac{V_\text{EB}}{V_\text{T}}}$$

कहाँ पे
 * $$V_{\text{T}}$$ बोल्ट्जमान स्थिरांक है#अर्धचालक भौतिकी में भूमिका: थर्मल वोल्टेज $$kT/q$$ (लगभग 26 एमवी 300 के कमरे के तापमान पर)।
 * $$I_{\text{E}}$$ उत्सर्जक धारा है
 * $$I_{\text{C}}$$ कलेक्टर वर्तमान है
 * $$\alpha_\text{F}$$ कॉमन बेस फॉरवर्ड शॉर्ट-सर्किट करंट गेन (0.98 से 0.998) है
 * $$I_{\text{ES}}$$ बेस-एमिटर डायोड की रिवर्स संतृप्ति धारा है (10 . के क्रम पर)−15 से 10-12 एम्पीयर)
 * $$V_{\text{BE}}$$ बेस-एमिटर वोल्टेज है
 * $$D_n$$ पी-प्रकार के आधार में इलेक्ट्रॉनों के लिए प्रसार स्थिरांक है
 * W आधार चौड़ाई है $$\alpha$$ एच> और आगे $$\beta$$ पैरामीटर पहले वर्णित के रूप में हैं। उल्टा $$\beta$$ कभी-कभी मॉडल में शामिल किया जाता है।

किसी भी ऑपरेटिंग क्षेत्र में तीन धाराओं का वर्णन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अनुमानित एबर्स-मोल समीकरण नीचे दिए गए हैं। ये समीकरण द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर के परिवहन मॉडल पर आधारित हैं।
 * $$\begin{align}

i_{\text{C}} &= I_\text{S} \left[                  \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}}\right) - \frac{1}{\beta_\text{R}} \left(e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}} - 1\right) \right]\\ i_{\text{B}} &= I_\text{S} \left[ \frac{1}{\beta_\text{F}} \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - 1                              \right) + \frac{1}{\beta_\text{R}} \left(e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}} - 1\right) \right]\\ i_{\text{E}} &= I_\text{S} \left[                  \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - e^\frac{V_\text{BC}}{V_\text{T}}\right) + \frac{1}{\beta_\text{F}} \left(e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} - 1\right) \right] \end{align}$$ कहाँ पे
 * $$i_\text{C}$$ कलेक्टर वर्तमान है
 * $$i_\text{B}$$ आधार धारा है
 * $$i_\text{E}$$ उत्सर्जक धारा है
 * $$\beta_\text{F}$$ फॉरवर्ड कॉमन एमिटर करंट गेन (20 से 500) है
 * $$\beta_\text{R}$$ रिवर्स कॉमन एमिटर करंट गेन (0 से 20) है
 * $$I_\text{S}$$ रिवर्स संतृप्ति धारा है (10 . के क्रम पर)−15 से 10-12 एम्पीयर)
 * $$V_\text{T}$$ अर्धचालक भौतिकी में बोल्ट्जमान स्थिरांक#भूमिका है: थर्मल वोल्टेज (300 K कमरे के तापमान पर लगभग 26 एमवी)।
 * $$V_\text{BE}$$ बेस-एमिटर वोल्टेज है
 * $$V_\text{BC}$$ बेस-कलेक्टर वोल्टेज है

आधार-चौड़ाई मॉडुलन


कलेक्टर-बेस वोल्टेज के रूप में ($$V_\text{CB} = V_\text{CE} - V_\text{BE}$$) भिन्न होता है, संग्राहक-आधार अवक्षय क्षेत्र आकार में भिन्न होता है। कलेक्टर-बेस वोल्टेज में वृद्धि, उदाहरण के लिए, कलेक्टर-बेस जंक्शन में अधिक रिवर्स बायस का कारण बनती है, कलेक्टर-बेस डिक्लेक्शन क्षेत्र की चौड़ाई में वृद्धि, और बेस की चौड़ाई में कमी। आधार चौड़ाई में इस भिन्नता को अक्सर इसके खोजकर्ता जेम्स एम अर्ली के बाद प्रारंभिक प्रभाव कहा जाता है।

आधार की चौड़ाई को कम करने के दो परिणाम हैं:


 * छोटे आधार क्षेत्र में पुनर्संयोजन की संभावना कम होती है।
 * पूरे आधार पर चार्ज ग्रेडिएंट बढ़ जाता है, और इसके परिणामस्वरूप, एमिटर जंक्शन में इंजेक्ट किए गए अल्पसंख्यक वाहकों की धारा बढ़ जाती है।

कलेक्टर-बेस वोल्टेज में वृद्धि के जवाब में दोनों कारक ट्रांजिस्टर के कलेक्टर या आउटपुट करंट को बढ़ाते हैं।

बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर में#ऑपरेशन के क्षेत्र|आगे-सक्रिय क्षेत्र, प्रारंभिक प्रभाव कलेक्टर वर्तमान को संशोधित करता है ($$i_\text{C}$$) और फॉरवर्ड कॉमन एमिटर करंट गेन ($$\beta_\text{F}$$) द्वारा दिया गया है:
 * $$\begin{align}

i_\text{C} &= I_\text{S} \, e^\frac{V_\text{BE}}{V_\text{T}} \left(1 + \frac{V_\text{CE}}{V_\text{A}}\right) \\ \beta_\text{F} &= \beta_{\text{F}0} \left(1 + \frac{V_\text{CB}}{V_\text{A}}\right) \\ r_\text{o} &= \frac{V_\text{A}}{I_\text{C}} \end{align}$$ कहाँ पे:
 * $$V_\text{CE}$$ कलेक्टर-एमिटर वोल्टेज है
 * $$V_\text{A}$$ प्रारंभिक वोल्टेज है (15 वी से 150 वी)
 * $$\beta_{\text{F}0}$$ फॉरवर्ड कॉमन-एमिटर करंट गेन होता है जब $$V_\text{CB}$$ = 0V
 * $$r_\text{o}$$ आउटपुट प्रतिबाधा है
 * $$I_\text{C}$$ कलेक्टर वर्तमान है

पंचथ्रू
जब बेस-कलेक्टर वोल्टेज निश्चित (डिवाइस-विशिष्ट) मान तक पहुंच जाता है, तो बेस-कलेक्टर कमी क्षेत्र सीमा बेस-एमिटर कमी क्षेत्र सीमा से मिलती है। जब इस अवस्था में ट्रांजिस्टर का प्रभावी रूप से कोई आधार नहीं होता है। इस स्थिति में डिवाइस इस प्रकार सभी लाभ खो देता है।

गमेल-पून चार्ज-कंट्रोल मॉडल
गमेल-पून मॉडल BJT गतिकी का विस्तृत चार्ज-नियंत्रित मॉडल है, जिसे आमतौर पर टर्मिनल-आधारित मॉडल की तुलना में ट्रांजिस्टर की गतिशीलता को अधिक विस्तार से समझाने के लिए अपनाया और विस्तृत किया गया है। इस मॉडल में ट्रांजिस्टर की निर्भरता भी शामिल है $$\beta$$ट्रांजिस्टर में प्रत्यक्ष वर्तमान स्तरों पर -मान, जिन्हें एबर्स-मोल मॉडल में वर्तमान-स्वतंत्र माना जाता है।

हाइब्रिड-पाई मॉडल


हाइब्रिड-पीआई मॉडल लोकप्रिय विद्युत सर्किट मॉडल है जिसका उपयोग द्विध्रुवीय जंक्शन और क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के छोटे सिग्नल और एसी व्यवहार का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। कभी-कभी इसे जियाकोलेटो मॉडल भी कहा जाता है क्योंकि इसे लॉरेंस जे. जियाकोलेटो|एल.जे. 1969 में जियाकोलेटो। मॉडल कम-आवृत्ति सर्किट के लिए काफी सटीक हो सकता है और उपयुक्त इंटर-इलेक्ट्रोड समाई और अन्य परजीवी तत्वों के अतिरिक्त उच्च-आवृत्ति सर्किट के लिए आसानी से अनुकूलित किया जा सकता है।

एच-पैरामीटर मॉडल
BJT सर्किट का विश्लेषण करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला अन्य मॉडल दो-पोर्ट नेटवर्क है#हाइब्रिड पैरामीटर (एच-पैरामीटर)|एच-पैरामीटर मॉडल, जिसे हाइब्रिड समकक्ष मॉडल के रूप में भी जाना जाता है, जो हाइब्रिड-पीआई मॉडल और प्रवेश मापदंडों से निकटता से संबंधित है|y -पैरामीटर टू-पोर्ट नेटवर्क#Y-पैरामीटर ( प्रवेश पैरामीटर )|दो-पोर्ट, लेकिन इनपुट और आउटपुट वोल्टेज के बजाय स्वतंत्र चर के रूप में इनपुट करंट और आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करना। यह टू-पोर्ट नेटवर्क BJTs के लिए विशेष रूप से अनुकूल है क्योंकि यह सर्किट व्यवहार के विश्लेषण के लिए आसानी से उधार देता है, और इसका उपयोग अधिक सटीक मॉडल विकसित करने के लिए किया जा सकता है। जैसा कि दिखाया गया है, मॉडल में एक्स शब्द इस्तेमाल किए गए टोपोलॉजी के आधार पर अलग बीजेटी लीड का प्रतिनिधित्व करता है। सामान्य-एमिटर मोड के लिए विभिन्न प्रतीक विशिष्ट मानों को इस प्रकार लेते हैं:
 * टर्मिनल 1, बेस
 * टर्मिनल 2, कलेक्टर
 * टर्मिनल 3 (आम), उत्सर्जक; x को e होने के लिए देना
 * मैंi, बेस करंट (ib)
 * मैंo, कलेक्टर वर्तमान (ic)
 * मेंin, बेस-टू-एमिटर वोल्टेज (वीBE)
 * मेंo, कलेक्टर-टू-एमिटर वोल्टेज (वीCE)

और एच-पैरामीटर द्वारा दिए गए हैं:
 * एचix = एचie आम-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए, ट्रांजिस्टर का इनपुट प्रतिबाधा (आधार प्रतिरोध r के अनुरूप)pi)
 * एचrx = एचre, रिवर्स ट्रांसफर संबंध, यह ट्रांजिस्टर (इनपुट) I की निर्भरता का प्रतिनिधित्व करता हैB-मेंBE (आउटपुट) V . के मान पर वक्रCE. यह आमतौर पर बहुत छोटा होता है और अक्सर डीसी पर उपेक्षित (शून्य माना जाता है)।
 * एचfx = एचfe, ट्रांजिस्टर का फॉरवर्ड करंट-गेन, कभी-कभी लिखा जाता है h21. यह पैरामीटर, लोअर केस फ़े के साथ छोटे सिग्नल (एसी) लाभ का संकेत देता है, या अधिक बार एफई के लिए बड़े अक्षरों के साथ (ज के रूप में निर्दिष्ट)FE) का अर्थ है बड़े सिग्नल या डीसी करंट-गेन (β .)DC या अक्सर बस β), डेटाशीट में मुख्य मापदंडों में से है, और विशिष्ट कलेक्टर करंट और वोल्टेज के लिए दिया जा सकता है या कलेक्टर करंट के फ़ंक्शन के रूप में प्लॉट किया जा सकता है। नीचे देखें।
 * एचox = 1/एचoe, ट्रांजिस्टर का आउटपुट प्रतिबाधा। पैरामीटर एचoe आमतौर पर द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के आउटपुट प्रवेश के अनुरूप होता है और इसे प्रतिबाधा में बदलने के लिए उलटा होना पड़ता है।

जैसा कि दिखाया गया है, एच-पैरामीटर में लोअर-केस सबस्क्रिप्ट हैं और इसलिए एसी की स्थिति या विश्लेषण का संकेत देते हैं। डीसी स्थितियों के लिए वे अपर-केस में निर्दिष्ट हैं। सीई टोपोलॉजी के लिए, अनुमानित एच-पैरामीटर मॉडल आमतौर पर उपयोग किया जाता है जो सर्किट विश्लेषण को और सरल करता है। इसके लिए हoe और वहre पैरामीटर उपेक्षित हैं (अर्थात, वे क्रमशः अनंत और शून्य पर सेट हैं)। दिखाया गया एच-पैरामीटर मॉडल कम-आवृत्ति, छोटे-संकेत विश्लेषण के अनुकूल है। उच्च आवृत्ति विश्लेषण के लिए उच्च आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण अंतर-इलेक्ट्रोड कैपेसिटेंस को जोड़ा जाना चाहिए।

h . की व्युत्पत्तिFE
एच इसका एच-पैरामीटर होने को संदर्भित करता है, 'एच'यब्रिड समकक्ष सर्किट मॉडल (ऊपर देखें) में उनके मूल के लिए नामित पैरामीटर का सेट। सभी एच मापदंडों के साथ, एच का पालन करने वाले अक्षरों के लिए लोअर केस या कैपिटल का चुनाव महत्वपूर्ण है; लोअर-केस छोटे सिग्नल पैरामीटर को दर्शाता है, यानी ढलान विशेष संबंध; अपर-केस अक्षर बड़े संकेत या प्रत्यक्ष वर्तमान मान, वोल्टेज या धाराओं का अनुपात दर्शाते हैं। अक्सर इस्तेमाल किए जाने वाले h. के मामले मेंFE: तो जFE (या एचएफई) बेस करंट से विभाजित (कुल; डीसी) कलेक्टर करंट को संदर्भित करता है, और आयामहीन होता है। यह ऐसा पैरामीटर है जो कलेक्टर करंट के साथ कुछ भिन्न होता है, लेकिन अक्सर इसे स्थिरांक के रूप में अनुमानित किया जाता है; यह आम तौर पर विशिष्ट कलेक्टर करंट और वोल्टेज पर निर्दिष्ट होता है, या कलेक्टर करंट के फ़ंक्शन के रूप में रेखांकन किया जाता है।
 * एफ 'फॉरवर्ड करंट एम्पलीफिकेशन' के लिए है जिसे करंट गेन भी कहा जाता है।
 * ई सामान्य 'एमिटर (सीई) कॉन्फ़िगरेशन में काम कर रहे ट्रांजिस्टर को संदर्भित करता है।

यदि सबस्क्रिप्ट में उपयोग के लिए बड़े अक्षरों का उपयोग नहीं किया गया था, अर्थात यदि यह लिखा गया था hfeपैरामीटर छोटे सिग्नल ( प्रत्यावर्ती धारा ) करंट गेन को इंगित करता है, यानी किसी दिए गए बिंदु पर कलेक्टर करंट बनाम बेस करंट ग्राफ का ढलान, जो अक्सर hFE मान के करीब होता है जब तक कि परीक्षण आवृत्ति अधिक न हो।

<स्पैन क्लास= एंकर आईडी= मेक्स्ट्राम ><span class= एंकर आईडी= मोडेला उद्योग मॉडल
गुममेल-पून स्पाइस मॉडल का अक्सर उपयोग किया जाता है, लेकिन यह कई सीमाओं से ग्रस्त है। उदाहरण के लिए, बेस-एमिटर डायोड का रिवर्स ब्रेकडाउन एसजीपी (स्पाइस गमेल-पून) मॉडल द्वारा कैप्चर नहीं किया जाता है, न ही थर्मल इफेक्ट (सेल्फ-हीटिंग) या अर्ध-संतृप्ति हैं। इन्हें विभिन्न अधिक उन्नत मॉडलों में संबोधित किया गया है जो या तो आवेदन के विशिष्ट मामलों (मैक्सट्राम, एचआईसीयूएम, मोडेला) पर ध्यान केंद्रित करते हैं या सार्वभौमिक उपयोग (वीबीआईसी) के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

आवेदन
BJT ऐसा उपकरण बना हुआ है जो कुछ अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट है, जैसे कि असतत सर्किट डिज़ाइन, उपलब्ध BJT प्रकारों के बहुत व्यापक चयन के कारण, और MOSFET s की तुलना में इसके उच्च ट्रांसकंडक्टेंस और आउटपुट प्रतिरोध के कारण।

बीजेटी एनालॉग सर्किट की मांग के लिए भी विकल्प है, विशेष रूप से बहुत उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए, जैसे वायरलेस सिस्टम के लिए आकाशवाणी आवृति सर्किट।

हाई-स्पीड डिजिटल लॉजिक
एमिटर-युग्मित तर्क (ईसीएल) बीजेटी का उपयोग करते हैं।

दोनों प्रकार के ट्रांजिस्टर की अनुप्रयोग शक्तियों का लाभ उठाने वाले सर्किट बनाने के लिए वेफर फैब्रिकेशन की BiCMOS प्रक्रिया का उपयोग करके एकीकृत सर्किट में द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर को MOSFETs के साथ जोड़ा जा सकता है।

एम्पलीफायरों

 * 1) Transistor पैरामीटर: अल्फा (α) और बीटा (β) α और β BJT के लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) को दर्शाते हैं। यह वह लाभ है जो BJT को इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों के निर्माण खंड के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। तीन मुख्य BJT एम्पलीफायर टोपोलॉजी हैं:
 * आम उत्सर्जक
 * आम आधार
 * आम कलेक्टर *

तापमान सेंसर
ज्ञात तापमान और फॉरवर्ड-बायस्ड बेस-एमिटर जंक्शन वोल्टेज की वर्तमान निर्भरता के कारण, BJT का उपयोग ज्ञात अनुपात में दो अलग-अलग पूर्वाग्रह धाराओं पर दो वोल्टेज घटाकर तापमान को मापने के लिए किया जा सकता है।

लघुगणक परिवर्तक
चूंकि बेस-एमिटर वोल्टेज बेस-एमिटर और कलेक्टर-एमिटर धाराओं के लॉगरिदम के रूप में भिन्न होता है, इसलिए बीजेटी का उपयोग लॉगरिदम और एंटी-लॉगरिदम की गणना के लिए भी किया जा सकता है। डायोड इन अरेखीय कार्यों को भी कर सकता है लेकिन ट्रांजिस्टर अधिक सर्किट लचीलापन प्रदान करता है।

हिमस्खलन पल्स जनरेटर
ट्रांजिस्टर को जानबूझकर कम कलेक्टर से उत्सर्जक ब्रेकडाउन वोल्टेज के साथ कलेक्टर से बेस ब्रेकडाउन वोल्टेज तक बनाया जा सकता है। यदि एमिटर-बेस जंक्शन रिवर्स बायस्ड है तो कलेक्टर एमिटर वोल्टेज को ब्रेकडाउन के ठीक नीचे वोल्टेज पर बनाए रखा जा सकता है। जैसे ही बेस वोल्टेज को बढ़ने दिया जाता है, और करंट फ्लो हिमस्खलन टूट जाता है और कलेक्टर बेस डिक्लेक्शन क्षेत्र में प्रभाव आयनीकरण तेजी से वाहक के साथ बेस को भर देता है और ट्रांजिस्टर को पूरी तरह से चालू कर देता है। जब तक दालें काफी कम और इतनी कम होती हैं कि उपकरण क्षतिग्रस्त नहीं होता है, इस प्रभाव का उपयोग बहुत तेज गिरने वाले किनारों को बनाने के लिए किया जा सकता है।

इस एप्लिकेशन के लिए विशेष हिमस्खलन ट्रांजिस्टर डिवाइस बनाए गए हैं।

कमजोरियां
ट्रांजिस्टर के आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने से विकिरण सख्त हो जाता है। विकिरण आधार क्षेत्र में 'दोषों' के निर्माण का कारण बनता है जो वाहक पीढ़ी और पुनर्संयोजन के रूप में कार्य करता है। अल्पसंख्यक वाहक जीवनकाल में परिणामी कमी ट्रांजिस्टर के लाभ के क्रमिक नुकसान का कारण बनती है।

ट्रांजिस्टर की अधिकतम रेटिंग होती है, जिसमें शक्ति दर्ज़ा (अनिवार्य रूप से सेल्फ-हीटिंग द्वारा सीमित), अधिकतम कलेक्टर और बेस करंट (दोनों निरंतर / डीसी रेटिंग और पीक), और बिजली की ख़राबी रेटिंग शामिल हैं, जिसके आगे डिवाइस विफल हो सकता है या कम से कम खराब प्रदर्शन कर सकता है।

डिवाइस की सामान्य ब्रेकडाउन रेटिंग के अलावा, पावर BJT विफलता मोड के अधीन हैं, जिसे माध्यमिक टूटना कहा जाता है, जिसमें सिलिकॉन डाई में अत्यधिक करंट और सामान्य खामियों के कारण डिवाइस के अंदर सिलिकॉन के हिस्से दूसरों की तुलना में अधिक गर्म हो जाते हैं। अन्य अर्धचालकों की तरह, डोप किए गए सिलिकॉन की विद्युत प्रतिरोधकता में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह उच्च तापमान पर अधिक धारा का संचालन करता है। इस प्रकार, डाई का सबसे गर्म हिस्सा सबसे अधिक करंट का संचालन करता है, जिससे इसकी चालकता बढ़ जाती है, जिसके कारण यह फिर से उत्तरोत्तर गर्म हो जाता है, जब तक कि डिवाइस आंतरिक रूप से विफल नहीं हो जाता। द्वितीयक टूटने से जुड़ी थर्मल भगोड़ा प्रक्रिया, बार ट्रिगर होने पर, लगभग तुरंत होती है और ट्रांजिस्टर पैकेज को विनाशकारी रूप से नुकसान पहुंचा सकती है।

यदि एमिटर-बेस जंक्शन हिमस्खलन ब्रेकडाउन या जेनर ब्रेकडाउन मोड में रिवर्स बायस्ड है और थोड़े समय के लिए चार्ज फ्लो होता है, तो BJT का वर्तमान लाभ स्थायी रूप से नीचा हो सकता है, क्योंकि एमिटर कलेक्टर से छोटा है और महत्वपूर्ण शक्ति को नष्ट नहीं कर सकता है।. यह लो-वोल्टेज उपकरणों में सामान्य इलेक्ट्रोस्टैटिक-संवेदनशील उपकरण विफलता तंत्र है।

यह भी देखें

 * द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर बायसिंग
 * गुमेल प्लॉट
 * Heterojunction द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर
 * विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर
 * मोसफेट
 * बहु-एमिटर ट्रांजिस्टर