اخترع ويليام شوكلي الترانزستور في 1947. الترانزستور هو جهاز أشباه موصلات بثلاثة أطراف والذي يمكن استخدامه في تبديل التطبيقات ، وتضخيم الإشارات الضعيفة وكميات من آلاف وملايين الترانزستورات تكون مترابطة ومدمجة في دائرة / رقاقة صغيرة مدمجة ، مما يجعل ذاكرة الكمبيوتر.

أنواع الترانزستور ثنائية القطبية

ما هو الترانزستور؟
الترانزستور هو جهاز أشباه موصلات يمكن أن يعمل كمكبر إشارة أو كمفتاح صلب. يمكن اعتبار الترانزستور بمثابة تقاطعين pn يتم وضعها مرة أخرى إلى الخلف.

يحتوي الهيكل على تقاطعين PN مع منطقة قاعدة صغيرة جدًا بين المنطقتين النائيتين للجامع والباعث. هناك ثلاثة تصنيفات رئيسية للترانزستور لكل منها رموزها وخصائصها ومعلمات تصميمها وتطبيقاتها.

ناقل ثنائي القطب
تعتبر BJTs الأجهزة المدفوعة حاليًا ولها مقاومة منخفضة نسبياً للمدخلات. وهي متاحة كنوع NPN أو PNP. تصف التسمية قطبية مادة أشباه الموصلات المستخدمة في تصنيع الترانزستور.

يشير اتجاه السهم الموضح في رمز الترانزستور إلى اتجاه التيار خلاله. وهكذا ، في نوع NPN ، يخرج التيار من محطة الباعث. بينما في PNP ، يذهب التيار إلى الباعث.

تأثير الترانزستور الميدان
ويشار إلى FET باسم الأجهزة التي تعمل بالجهد والتي لديها مقاومة عالية المدخلات. كما يتم تصنيف الترانزستورات ذات التأثير الميداني إلى مجموعتين ، الترانزستورات ذات تأثير المجال (JFET) وترانزستورات تأثير المجال لأشباه الموصلات المعدنية (MOSFET).

تأثير الترانزستور الميدان

أوكسيد المعادن أشباه الموصلات FET (MOSFET)
مشابه لل JFET أعلاه ماعدا إن جهد الدخل بالسعة مقترن بالترانزستور. يتمتع الجهاز باستنزاف طاقة منخفض ولكن يمكن إتلافه بسهولة بسبب التفريغ الساكن.

MOSFET (nMOS و pMOS)

معزول بوابة القطبين الترانزستور (إغبت)
IGBT هو أحدث تطور الترانزستور. هذا هو جهاز هجين يجمع بين خصائص كل من BJT مع السعة مقرونة وجهاز NMOS / PMOS مع مدخلات مقاومة عالية.

معزول بوابة القطبين الترانزستور (إغبت)

كيف يعمل الترانزستور - الترانزستور ثنائي القطبية?
في هذه المقالة ، سنناقش الترانزستور ثنائي القطبية يعمل BJT هو جهاز ثلاثي الرصاص مع Emitter و Collector و Base base. أساسا ، BJT هو جهاز يعمل حاليا. يوجد تقاطعين PN داخل BJT.

يوجد تقاطع PN واحد بين المرسل والمنطقة الأساسية ، ويوجد نقطة ثانية بين المجمع ومنطقة القاعدة. يمكن أن يتحكم قدر ضئيل من منبع التيار إلى القاعدة (تيار القاعدة المقاس بالميكروبات الدقيقة) في تدفق تيار كبير معقول من خلال الجهاز من الباعث إلى المجمع (تيار جامع يقاس بالمللي أمبير).

الترانزستورات ثنائية القطبية متوفرة بطبيعتها فيما يتعلق بأقطابها. تحتوي NPN على جهاز إرسال وتجميع لمادة أشباه الموصلات من نوع N والمواد الأساسية هي مادة أشباه الموصلات من النوع P. في PNP يتم عكس هذه القطبية ببساطة هنا ، والباعث والمجمع هما من نوع أشباه الموصلات من النوع P والقاعدة هي N-Type materials.

وظائف الترانزستورات NPN و PNP هي نفسها بشكل أساسي ، ولكن يتم عكس اتجاهات تزويد الطاقة لكل نوع. والفرق الرئيسي الوحيد بين هذين النوعين هو أن ترانزستور NPN له استجابة تردد أعلى من ترانزستور PNP (لأن تدفق الإلكترون أسرع من تدفق الثقب). لذلك ، في التطبيقات ذات التردد العالي ، يتم استخدام الترانزستورات NPN.

في عملية BJT المعتادة ، يكون مفترق الباعث الأساسي متحيزًا للأمام ويكون مفترق القاعدة الأساسي متحيزًا عكسيًا. عندما يتدفق تيار من خلال تقاطع الباعث الأساسي ، يتدفق تيار أيضاً في دائرة التجميع. هذا هو أكبر ويتناسب مع واحد في الدائرة الأساسية.

من أجل شرح الطريقة التي يحدث بها هذا ، يتم أخذ مثال الترانزستور NPN. يتم استخدام نفس المبادئ في الترانزستور pnp فيما عدا أن الموجة الحاملة الحالية هي ثقوب بدلاً من إلكترونات ويتم عكس الفولتية.

تشغيل BJT
يتكون مرسل جهاز NPN من مادة من نوع n ، وبالتالي فإن غالبية حاملي الإلكترونات. عندما يكون مفترق الباعث الأساسي متحيزًا للأمام تتحرك الإلكترونات من المنطقة من النمط n نحو المنطقة من النوع p وتتحرك الثقوب نحو منطقة n من النوع.

عندما يصلان إلى بعضهما البعض ، يتم الجمع بين تمكين تيار يتدفق عبر التقاطع. عندما ينحرف التقاطع عن مساره ، تتحرك الثقوب والإلكترونات بعيدًا عن التقاطع ، حيث تتشكل منطقة استنفاد الآن بين المنطقتين ولا توجد تدفقات حالية.

عندما يتدفق تيار بين القاعدة والباعث ، تترك الإلكترونات الباعث وتتدفق إلى القاعدة ، الرسم التوضيحي الموضح في الرسم البياني أعلاه. بشكل عام ، سوف تجمع الإلكترونات عندما تصل إلى منطقة النضوب.

BJT NPN Transistor Biasing Circuit

ومع ذلك ، فإن مستوى تعاطي المنشطات في هذه المنطقة منخفض جدًا والقاعدة أيضًا ضعيفة جدًا. وهذا يعني أن معظم الإلكترونات قادرة على السفر عبر هذه المنطقة دون إعادة تركيبها مع الثقوب. ونتيجة لذلك ، تنجرف الإلكترونات نحو المجمع (بسبب الإمكانات الإيجابية للمجمع).

وبهذه الطريقة ، يكونون قادرين على التدفق عبر ما هو على نحو فعال تقاطع عكسي منحاز ، والتدفقات الحالية في دائرة التجميع.

وجد أن تيار المجمع أعلى بشكل ملحوظ من التيار الأساسي ولأن نسبة الإلكترونات التي تتحد مع الثقوب تبقى كما هو الحال دائمًا ، ويتناسب تيار المجمع دائمًا مع تيار القاعدة.

تعطى نسبة القاعدة إلى التيار التجميعي الرمز اليوناني β. عادةً ما تكون النسبة β بين 50 و 500 من أجل ترانزستور إشارة صغير.

هذا يعني أن تيار المجمع سيكون بين 50 و 500 أكثر من تيار المنطقة الأساسية. بالنسبة للترانزستورات عالية القدرة ، من المحتمل أن تكون قيمة smaller أصغر ، مع عدم اعتبار أرقام 20 غير عادية.

تطبيقات الترانزستور

1. تشتمل التطبيقات الأكثر شيوعًا للترانزستور على المفاتيح التناظرية والرقمية ، ومنظمات الطاقة ، والهزازات المتعددة ، ومولدات الإشارات المختلفة ، ومكبرات الصوت ، وأجهزة التحكم في المعدات.

2. الترانزستورات هي اللبنات الأساسية للدوائر المتكاملة ومعظم الإلكترونيات الحديثة.

3. أحد التطبيقات الرئيسية للترانزستور هو أن المعالجات الدقيقة تتكرر أكثر من مليار من الترانزستورات في كل شريحة.

ربما سوف تحب:

http://fmuser.net/search.asp?page=1&keys=Transistor&searchtype=

http://fmuser.net/search.asp?keys=MOSFET&Submit=Search

كيفية استخدام مولدات الإشارة هام لاسلكي

السابق:مقارنة بين RF الملكية وبلوتوث

التالى:الفرق بين المرسل والمستقبل