ترانزیستور چیست؟ کاربرد ها و انواع آن 

مغز شما حاوی حدود 100 میلیارد سلول به نام نورون است – سوئیچ های کوچکی که به شما اجازه می دهند فکر کنید و مسائل را به خاطر بسپارید. کامپیوتر ها همچنین حاوی میلیاردها “سلول مغز” مینیاتوری هستند. آنها ترانزیستور نامیده می شوند و از سیلیکون، یک عنصر شیمیایی که معمولا در ماسه یافت می شود، ساخته شده اند.

 ترانزیستورها از زمانی که برای اولین بار بیش از نیم قرن پیش توسط جان باردین، والتر براتین و ویلیام شاکلی اختراع شدند، دنیای الکترونیک را متحول کردند. اما آنها چه هستند و چگونه کار می کنند؟

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور به عنوان یک وسیله نیمه هادی تعریف می شود که جریان یا ولتاژ را تنظیم می کند و اساساً با سه پایانه برای تقویت یا سوئیچینگ سیگنال های الکترونیکی عمل می کند. ترانزیستورها عناصر اساسی در آی سی ها هستند، که به مدار متصل شده و در یک ریزتراشه سیلیکونی پخته می شوند.

نحوه تست ترانزیستور

در ادامه به بررسی تست های مختلفی می پردازیم که با استفاده از اهم متر دیجیتال می توانیم تشخیص دهیم که آیا ترانزیستور سالم است یا معیوب.

همانطور که می­دانید ترانزیستورها اساساً دیودهایی هستند که پشت به پشت قرار می گیرند؛ بنابراین می توانیم از این اصل استفاده کرده و لیدهای ترانزیستورها را طوری آزمایش کنیم که گویی دیودهای جداگانه ای هستند. برای تست ترانزیستور، یک اتصال دیود را با سیم های مولتی متر که در یک طرف قرار دارند اندازه می گیریم و سپس سیم های مولتی متر را در وضعیت معکوس می چرخانیم تا قطبیت را تغییر دهیم.

یک طرف اتصال دیود باید مقاومت بسیار بالایی را نشان دهد، بالاتر از مقاومت 1MΩ  (سمت آند به کاتد) و طرف دیگر باید مقاومت بسیار کمتری، شاید چند صد هزار اهم (کاتد به آند) را نشان دهد. این کار را برای هر اتصال دیود انجام می دهیم. اگر این مورد برای تمام لید های ترانزیستور باشد، ترانزیستور سالم است. در غیر این صورت معیوب است.

انواع ترانزیستور

ترانزیستورها به طور کلی به سه نوع تقسیم می‌شوند:

• ترانزیستورهای دوقطبی (ترانزیستورهای پیوند دوقطبی بی جی تی BJT) : این قطعه نوعی ترانزیستور است که از الکترون ها و حفره ها به عنوان حامل بار استفاده می کند. دو نوع ترانزیستور دوقطبی تولید می شود:  npn و pnp.
• ترانزیستورهای اثر میدانی (FET) : فت ها، یک دستگاه تک قطبی است که معمولاً به عنوان ترانزیستور ماسفت (اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی) شناخته می شود و با پین، دروازه، منبع و تخلیه ساخته می شود. این ترانزیستور بدون اتصال pn در مسیر اصلی حامل جریان ساخته شده است. همچنین در دو نوع تولید می شود: کانال N و کانال P.
• ترانزیستورهای دوقطبی با گیت عایق (IGBT) : نوع دیگری، ترانزیستور آی جی بی تی IGBT است که از یک ماسفت ولتاژ محور و به دنبال آن یک ترانزیستور با جریان بالا تشکیل شده است.

نمادهای شماتیک معمول این ترانزیستورها در زیر نشان داده شده است:

ترانزیستور npn

ترانزیستورهای NPN دوقطبی با سه لایه هستند که برای تقویت سیگنال استفاده می شوند. این وسیله ای است که توسط جریان کنترل می شود. یک ترانزیستور منفی-مثبت-منفی با علامت اختصاری NPN نشان داده می شود. یک نیمه هادی نوع-p بین دو ماده نیمه هادی نوع-n در این پیکربندی ذوب می شود.

ترانزیستور npn به سه بخش امیتر، پایه و کلکتور تقسیم می شود که در آن جریان الکترون ها باعث هدایت آن می شود.

ترانزیستور pnp

در ترانزیستور PNP یک ماده از نوع n با دو ماده از نوع p پوشانده شده است. این وسیله ای است که توسط جریان کنترل می شود. هر دو جریان امیتر و کلکتور توسط مقدار کمی جریان پایه کنترل می شدند. دو دیود کریستالی پشت به پشت در ترانزیستور PNP متصل می شوند. دیود پایه امیتر در سمت چپ دیود قرار دارد در حالی که دیود پایه کلکتور در سمت راست قرار دارد.

کار ترانزیستور چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

ترانزیستور، یک وسیله نیمه هادی جریان محور است که می تواند برای کنترل جریان الکتریکی استفاده شود که در آن مقدار کمی جریان در لید پایه، جریان بزرگتری را بین کلکتور و امیتر کنترل می کند.

امروزه رایج‌ترین کاربرد ترانزیستورها، برای تراشه‌های حافظه کامپیوتری – از جمله دستگاه‌های ذخیره‌سازی چندرسانه‌ای حالت جامد برای بازی‌های الکترونیکی، دوربین‌ها و پخش‌کننده‌های MP3- و ریزپردازنده‌ها است که میلیون‌ها قطعه در یک آی سی جاسازی شده‌اند. همچنین از جمله کاربرد های ترانزیستورها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ترانزیستورهای نوری: این نوع، بسته به شدت نور ورودی کار می کنند، یعنی به نور حساس هستند. این ترانزیستور بیشتر در اپتوایزولاتورها و در واحدهای کنترل وابسته به نور استفاده می شود.
• ترانزیستورهای دوقطبی ناهمگون (HBT): عمدتاً برای ارتباطات مایکروویو استفاده می شوند زیرا می توانند سرعت سوئیچینگ بسیار بالاتری را ارائه دهند و می توانند سیگنال هایی با فرکانس های متفاوت تا چند صد گیگاهرتز را کنترل کنند.
• ترانزیستورهای دارلینگتون: این ترانزیستورها از اتصال دو بی جی تی BJT تشکیل می شوند که به گونه ای به هم متصل می شوند که جریان تقویت شده توسط اولی، مجدداً توسط دومی تقویت می شود. آنها بیشتر در مدارهای تقویت جریان در انتهای خروجی میکروکنترلرها و سیستم های مبتنی بر PLC که برای کشیدن جریان بالا مورد نیاز هستند، استفاده می شوند.

قیمت و خرید ترانزیستور

شما می توانید برای خرید ترانزیستور و انواع مختلف آن از جمله ترانزیستور BJT دوقطبی، ترانزیستور دارلینگتون، ترانزیستور ماسفت ها (MOSFET)، FET و یا ترانزیستور ترایاک را با بهترین قیمت و کیفیت از دیجی قطعه خریداری کرده و بهترین تجربه خرید را با ما داشته باشید.