شهریور ۲۷, ۱۳۹۵ 0

ترانزیستور و چگونگی کار آن

نوشته شده توسط :arezuysf درشهریور ۲۷, ۱۳۹۵

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور یک سوئیچ کوچک است که می تواند باعث تولید سیگنال های الکتریکی  توسط این سوییچ می شود. آنها نفوذ بسیاری در زندگی روزمره ما، و تقریباً در همه چیز، که این خود نشان می دهد چقدر مفید هستند.

یک ترانزیستور چگونه کار می کند؟

به روش سنتی ، جریان الکتریسیته که توسط اتصال فیزیکی و یا قطع دو سر سیم سوییچ مکانیکی را فعال یا غیر فعال می کند. در یک ترانزیستور،  در نتیجه با فعال کردن یا غیرفعال کردن سیگنال به صورت عابق و عبور جریان برق است. این اقدام از ویژگی های یک عایق که در برخی شرایط و مانند یک هادی منحصر به فرد به یک طبقه خاص از مواد شناخته شده به عنوان “نیمه هادی ها.”  است.

قبل از اینکه ما راز چگونه کار کردن ترانزیستور و چگونه مهار کردن آن را بگوییم، اجازه دهید برخی از توانایی های آن را نیز برای شما عزیزان بازگو کنیم.

اولین سیگنال سوییچ رله بود. رله با استفاده از یک آهنربای الکتریکی یک تلنگر به سوییچ مغناطیسی وارد می کرد.

برای درک چگونگی محاسبات سیگنال سوییچ، برای اولین بار یک باتری با دو سوئیچ و نور را تصور کنید. در سری برای تولید نور به دو سوئیچ نیاز می باشد.

تاریخچه ترانزیستور

ترانزیستور، توسط سه دانشمند در آزمایشگاه بل در سال ۱۹۴۷ اختراع شد. ترانزیستور به سرعت به عنوان یک تنظیم کننده سیگنال الکترونیکی جایگزین لوله خلاء شد.ترانزیستور جریان یا ولتاژ را تنظیم می کند و به عنوان یک سوئیچ یا دروازه برای سیگنال های الکترونیکی عمل می کند.ترانزیستور از سه لایه تشکیل شده است و یک ماده نیمه هادی است، که هر کدام قادر به حمل یک جریان هستند. ترانزیستور یک نیمه هادی مانند ژرمانیوم و سیلیکون است که در یک “نیمه مشتاق” راه هدایت الکتریکی است. یک هادی واقعی مانند مس و یک عایق (مانند پلاستیک پیچیده در اطراف سیم) است.

یک نوع ترانزیستور

نیمه هادی بودن ترانزیستور

ترانزیستور یک دستگاه نیمه هادی است که برای تقویت قدرت جریان برق و تعویض سگنال های الکتریکی استفاده می شود. اگر ساده بخواهیم به موضوع نگاه کنیم عملکرد یک ترانزیستور را می توان تقویت جریان دانست. مدار منطقی کوچکی را در نظر می گیریم که تحت شرایط خاص در خروجی خود جریان بسیار کمی را ایجاد می کند. به وسیله یک ترانزیستور می توان این جریان را تقویت نمود و سپس از این جریان قوی برای قطع و وصل کردن یک رله برقی استفاده کرد. ترانزیستور یک قطعه بنیادی افزاره های دی الکترونیکی است و در حال حاضر در همه سیستم های پیشرفته الکترونیکی جدید یافت می شود.

موارد بسیاری هم وجود دارد که از یک ترانزیستور برای تقویت ولتاژ می توان استفاده کرد. بدیهی است که این خصیصه مستقیماً از خصیصه تقویت جریان این وسیله به ارث می رسد کافی است که جریان ورودی و خروجی تقویت شده روی یک مقاومت انداخته شود تا ولتاژ کم ورودی به ولتاژ تقویت شده خروجی تبدیل شود.

در ترانزیستور ها از یک مواد نیمه هادی با حداقل سه ترمینال برای ارتباط به یک مدار بیرونی با هم ترکیب شده اند. جریان ورودی ای که یک ترانزیستور می تواند آن را تقویت کند باید حداقل داشته باشد. چنانچه این جریان کمتر از حداقل نام برده باشد ترانزیستور در خروجی خود هیچ جریانی را نشان نمی دهد. اما به محض آن که شما جریان ورودی یک ترانزیستور را به بیش از حداقل مذکور ببرید در خروجی جریان تقویت شده خواهید دید.

از این خاصیت ترانزیستور معمولاً برای ساخت سوییچ های الکترونیکی استفاده می شود.

ترانزیستور های اولیه از دو پیوند نیمه هادی تشکیل شده اند و بر حسب آن که چگونه این پیوند ها به یکدیگر متصل شده باشند می توان آن ها را به نوع اصلی PNP یا NPN تقسیم کرد. برای درک نحوه عملکرد یک ترانزیستور ایتدا باید بدانیم که یک پیوند (Junction) نیمه هادی چگونه کار می کند.

کاربردهای ترانزیستور ها

ترانزیستور های جدید همگی از نوع سیلیکون می باشند و به صورت n.p.n و p.n.p ارائه شده اند. ترانزیستور ها کاربردهای بسیار متنوعی دارند، اما موارد زیر بیشتر کاربردهای معمول آن ها را شامل می شوند:

  • ترانزیستور خطی : به ترانزیستورهایی گفته می شود که در مدارهای خطی (مانند تقویت کننده های ولتاژ پایین) مورد استفاده قرار می گیرند.
  • ترانزیستور کلیدی : ترانزیستورهایی که فقط برای قطع و وصل جریان طراحی شده اند.
  • ترانزیستور پرقدرت : ترانزیستورهایی هستند که توان قابل تحمل بسیار زیادی دارند (این قطعات نیز معمولاً به ۲ گروه، یعنی مناسب برای فرکانس های صوتی و مناسب برای فرکانس های رادیوی، تقسیم می شوند).
  • ترانزیستور مخصوص فرکانس رادیویی : ترانزیستورهایی هستند که اختصاصاً برای کار در فرکانس های بالا طراحی شده اند.
  • ترانزیستور ولتاژ بالا : این ترانزیستورها اختصاصاً برای تحمل ولتاژهای بسیار زیاد طراحی شده اند.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

طراحی و پیاده سازی : آژانس خلاقیت سایتینجا آژانس خلاقیت سایتینجا