ترانزیستور چیست؟
با وجود اینکه این قطعه در بیشتر دستگاه های الکترونیکی و کامپیوتری وجود دارند ولی اینکه ترانزیستور چیست ذهن بسیاری از افراد را به خود مشغول ساخته است.
ترانزیستورها یکی از اجزای اصلی اکثر دستگاه های الکترونیکی هستند که امروزه وجود دارند. این ترانزیستور در سال 1947 توسط سه فیزیکدان آمریکایی جان باردین ، والتر براتین و ویلیام شاکلی توسعه یافت و یکی از مهمترین اختراعات در تاریخ علم محسوب می شود.
در تولید یک بورد مینی پی سی نیاکو از انواع مختلف قلعات الکترونیکی از جمله ترانزیستور استفاده میشود.
ترانزیستور دارای سه پایه است که هر کدام از یک نوع ماده نیمه هادی تشکیل شده اند. ترانزیستور از اتصال دو دایود تشکیل شده که دارای دو اتصال PN است. بر این اساس دو نوع ترانزیستور با چیدمان PNP و NPN تشکیل میشود. P و N هرکدام از یک ماده نیمه هادی تشکیل شده اند در نتیجه در چیدمان PNP ماده N بین دو ماده P و در NPN مادهP در میان دو ماده N قرار میگیرد.
اجزاء ترانزیستور
یک ترانزیستور معمولی از سه لایه مواد نیمه رسانا یا ترمینال ها (بصورت NPN یا PNP ) تشکیل شده است که به ایجاد اتصال به یک مدار خارجی و انتقال جریان کمک می کند. ولتاژ یا جریانی که روی هر یک از جفت پایانه های ترانزیستور اعمال می شود جریان را از طریق جفت دیگر پایانه ها کنترل می کند. سه ترمینال برای ترانزیستور وجود داردکه عبارتند از :
پایه-Base : برای فعال کردن ترانزیستور استفاده می شود.
گردآورنده- Collector: سر مثبت ترانزیستور است.
امیتر- Emitter: سر منفی ترانزیستور است.
انواع ترانزیستورها
بر اساس نحوه استفاده از آنها در مدار عمدتا دو نوع ترانزیستور وجود دارد.
ترانزیستور اتصال دو قطبی (BJT)
سه پایانه BJT عبارتند از base ، emitter و collector. .
جريان بسيار كوچكي كه بين پايه و ساطع كننده جريان دارد ، مي تواند میزان بيشتري از جريان را بين كلكتور و ترمينال اميتر كنترل كند.
علاوه بر این ، دو نوع BJT وجود دارد.
ترانزیستور P-N-P: نوعی BJT است که در آن یک ماده نوع n معرفی شده یا بین دو ماده نوع p قرار می گیرد. در چنین پیکربندی ، دستگاه جریان جریان را کنترل می کند. ترانزیستور PNP شامل 2 دیود کریستالی است که به صورت سری به هم متصل شده اند. سمت راست و سمت چپ دیودها به ترتیب به عنوان دیود کلکتور و دیود ساطع کننده شناخته می شوند.
ترانزیستور N-P-N: در این ترانزیستور ، یک ماده از نوع p پیدا می کنیم که بین دو ماده نوع n وجود دارد. ترانزیستور N-P-N اساساً برای تقویت سیگنالهای ضعیف به سیگنالهای قوی استفاده می شود. در ترانزیستور NPN ، الکترونها از امیتر به ناحیه جمع کننده حرکت می کنند و در نتیجه جریان در ترانزیستور ایجاد می شود. این ترانزیستور به طور گسترده ای در مدارات الکترونیکی و ساخت بوردها استفاده می شود.
سه نوع پیکربندی برای ترانزیستور میتوان در نظر گرفت:
این سه عبارتند از:
Common Base (CB) ، Common Collector (CC) و Common Emitter (CE) .
در پیکربندی CB (Common Base) ترمینال پایه ترانزیستور بین پایانه های ورودی و خروجی مشترک است.
در حالت پیکربندی CC (Common Collector)، پایانه های جمع کننده (کلکتور) بین پایانه های ورودی و خروجی مشترک هستند
در پیکربندی CE(Common Emitter) ، ترمینال emitter بین پایانه های ورودی و خروجی مشترک است.
ترانزیستور اثر میدان (FET)
در ترانزیستور FET ، سه پایانه Gate ، Source و Drain وجود دارند. ولتاژ در ترمینال Gate می تواند جریان بین منبع و تخلیه را کنترل کند.
FET یک ترانزیستور تک قطبی است که در آن N channel FET یا P channel FET برای هدایت استفاده می شوند.
مهمترین مزیت FET این است که دارای امپدانس ورودی بسیار بالایی است که برحسب مگا اُهم می باشد. کاربردهای اصلی FET در تقویت کننده نویز کم ، تقویت کننده بافر و سوئیچ آنالوگ است.
انواع دیگر
به غیر از اینها ، انواع دیگری از ترانزیستورها وجود دارد که شامل MOSFET ، JFET ، ترانزیستور دوقطبی با عایق ، ترانزیستور لایه نازک ، ترانزیستور با تحرک زیاد الکترون ، ترانزیستور اثر میدان معکوس (TFET) ، میدان دیود epitaxial سریع معکوس هستند.
ترانزیستور اثر (FREDFET) ، ترانزیستور Schottky ، ترانزیستور اثر میدان تونلی ، ترانزیستور اثر آلی میدان (OFET) ، ترانزیستور انتشار و غیره از دیگر انواع ترانزیستور بشمار میروند.
