انواع ترانزیستور و کاربرد‌های آن

folder_openUncategorized

ترانزیستور در واقع یک دستگاه نیمه هادی است که موجب انتقال سیگنال‌های ضعیف، از مدار مقاومت کم به مدار مقاومت بالا می‌گردد. ترانزیستور یک دستگاه سوئیچینگ است که موجب تنظیم سیگنال‌های الکتریکی مانند ولتاژ یا جریان می‌گردد و آن‌ها را تقویت می‌نماید. ما در این مقاله قصد داریم در مورد انواع ترانزیستور و کاربردهای آن در الکترونیک، طراحی مدار، قطعات الکترونیک به نکات مهمی اشاره کنیم. با ما در ادامه مطلب همراه باشید.

 

ترانزیستور چیست؟

برای اولین بار در سال ۱۹۴۷ و توسط سه دانشمند که در آزمایشگاه‌های بل به فعالیت مشغول بودند ابداع شد و پس از آن به عنوان یکی از اصلی‌ترین جایگزین‌های لوله خلاء برای تنظیم سیگنال‌های الکترونیکی به کار رفت. در اصل باید بگوییم ترانزیستور یک قطعه الکترونیکی است که از آن برای طراحی مدارهای مختلف استفاده می‌شود و با بهره گیری از آن سیگنال‌های الکترونیکی و توان‌های الکتریکی را تغییر یا تقویت می‌نمایند. در طراحی و تولید انواع ترانزیستورها از سه لایه ماده نیمه رسانا استفاده شده است که هر کدام از آن‌ها توانایی خاصی برای حمل جریان الکترونیکی دارند.

اگر با دقت هر چه تمام‌تر به طراحی مدارهای الکترونیکی نگاه کنید مشاهده خواهید نمود که در ساخت آن‌ها از انواع قطعات الکترونیک استفاده شده است که یکی از مهم‌ترین آن‌ها ترانزیستور است. ترانزیستور دارای دو دیود pn است که آن‌ها را از قسمت پشت به همدیگر وصل می‌نمایند. همچنین در ساختار آن سه ترمینال به نام امیتر، پایه و جمع کننده وجود دارد. پایه در قسمت میانی قرار گرفته است و دارای لایه‌های بسیار نازکی می‌باشد. در قسمت راست آن نیز امیتر و در قسمت چپ جمع کننده قرار گرفته اند.

عناصر تشکیل دهنده ترانزیستور فلزهای نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم هستند که می‌توانند در طراحی مدار باعث انتقال نسبتاً خوب جریان الکتریسیته شوند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های انواع ترانزیستور این است که می‌تواند هادی بودن خود را تغییر دهد؛ به این معنا که در شرایطی که قرار است از آن به عنوان هادی استفاده شود، به بهترین شکل ممکن موجب انتقال انرژی گردد و در زمانی که باید به عنوان یک عایق عمل کند، جریان بسیار کمی از انرژی را از خود عبور می‌دهد.

انواع ترانزیستور

به طور کلی ترانزیستورها دارای انواع و اقسام مختلفی می‌باشند که هر کدام از آن‌ها کارایی منحصر به فرد خود را دارند. برای آشنایی هر چه بیشتر شما با کاربرد آنها در زندگی روزمره، در ابتدا به انواع ترانزیستور اشاره می‌کنیم

ترانزیستور دو قطبی

که به آن دو قطبی پیوندی یا BJT گفته می‌شود دارای سه ترمینال است و از مواد نیمه رسانای آلاییده ساخته شده است و در طراحی مدارهای الکترونیک به کار می‌رود و از آن به عنوان تقویت کننده سوئیچینگ استفاده می‌شود. سه ترمینال موجود در آن به نام‌های امیتر، کالکتور و بیس شناخته می‌شوند. جریان کوچکی که از بیس به امیتر می‌رود جریان بزرگ‌تری را میان ترمینال‌های کالکتور و امیتر به وجود می‌آورد و موجب تقویت انرژی می‌گردد.شکل زیر نماد دو ترانزیستور NPN و PNP میباشد که جهت پیکان روی امیتر آن‌ها تنها تفاوت نمادهای این دو است.

 

ترانزیستور دارلینگتن

در آن از دو ترانزیستور دو قطبی استفاده شده است. شیوه اتصال قطعات الکترونیک در آن به گونه‌ای است که جریان انرژی که در ترانزیستور اول تقویت شده است، در ترانزیستور دوم بیش از پیش تقویت می‌گردد. از جمله ویژگی‌های منحصر به فرد این دستگاه نسبت به سایر نمونه‌های مشابه این است که جای بسیار کمی را اشغال می‌کند و به همین سبب در طراحی مدارهای الکترونیک کاربرد گسترده‌ای دارد.

ترانزیستور ماسفت

برای کنترل کانال در طراحی مدارهای مجتمع بهره گرفته می‌شود. توسط این نوع ترانزیستور می‌توان سطح مختلف قدرت دستگاه را محدود نمود، داده‌ها را ذخیره کرد و از آن به عنوان سوئیچ در دستگاه‌ها الکترونیکی استفاده نمود.

ترانزیستور IGBT

در واقع یک ابزار نیمه رسانا است که از سه ترمینال تشکیل شده است و ترکیبی منحصر به فرد از ترانزیستور اثر میدان و ترانزیستور پیوندی است. کاربرد ترانزیستور IGBT طراحی مدار الکترونیک به عنوان سوئیچ است، زیرا از نظر توان و عملکرد نسبت به سایر نمونه‌های این دستگاه برتری دارد. اگر شما به قطعات الکترونیک به کار رفته در وسایل مدرن مانند اتومبیل‌های برقی، یخچال، سیستم‌های تهویه هوا و سیستم‌های استریو به دقت توجه کنید، مشاهده خواهید کرد که از ترانزیستور IGBT به عنوان سوئیچ استفاده شده است.

کاربرد ترانزیستور

همان گونه که می‌دانید در طراحی و ساخت بسیاری از دستگاه‌ها و وسایلی که ما امروزه از آن‌ها در زندگی خود استفاده می‌کنیم انواع قطعات الکترونیکی به کار رفته‌اند. که هر کدام از قطعات قدرت و ویژگی خاص خود را دارند و موجب بهبود کارایی دستگاه مورد نظر می‌شوند. یکی از بهترین نوع قطعات الکترونیکی می‌توان به انواع ترانزیستور اشاره نمود.
از جمله مهم‌ترین کاربرد ترانزیستور می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

 تقویت کننده

انواع ترانزیستورها می‌توانند باعث انواع جریان‌های ضعیف و قوی الکتریکی را به خوبی کنترل نمایند و در صورت لزوم آن را تقویت کنند. به همین سبب است که در طراحی مدار و تقویت قدرت سیگنال‌های صوتی، رادیویی و تلویزیونی از آن استفاده‌های فراوانی می‌شود.

سوئیچ

اگر شما به طراحی مدار به خوبی توجه کنید، مشاهده خواهید کرد که از انواع قطعات الکترونیک ساخته شده که یکی از مهم‌ترین آن‌ها ترانزیستور است. ترانزیستور به عنوان سوئیچ در ساختار آن به کار رفته است.

این سوئیچ می‌تواند با سرعت بسیار بالا باعث قطع و وصل شدن سیگنال‌ها گردد. به همین سبب است که در طراحی و تولید کامپیوترهای امروزه از ترانزیستور استفاده می‌کنند. کامپیوترها باید در طول یک ثانیه میلیاردها عمل را به صورت همزمان انجام دهند.

حسگر

نوع خاصی از انواع ترانزیستورها وجود دارد که ما آن را به نام فوتو ترانزیستور می‌شناسیم. این دستگاه قادر است با حس کردن نور، موجب کنترل سیگنال‌های الکتریکی گردد. به همین سبب از آن برای مدیریت داده‌های ارسال شده از طریق پرتوهای لیزری استفاده می‌شود.

نمایش

برخی از ترانزیستورها مانند OLEDs می‌توانند به وجود آورنده صفحه‌های نمایشگر مسطح باشند.

انواع ترانزیستور
انواع ترانزیستور

 

در نهایت باید به این موضوع اشاره کنیم که کاربرد انواع ترانزیستورها در زندگی ما انسان‌ها بسیار گسترده است و انواع دستگاه‌هایی که به صورت همیشگی با آن‌ها سر و کار داریم مانند گوشی موبایل، اپلیکیشن‌های الکترونیکی ic، اجاق گاز، کامپیوتر، رادیو، تلفن، ماشین حساب، ماهواره و بسیاری از اپلیکیشن‌های هوا فضا کاربرد بسیار زیادی دارد و می‌توان به راحتی از آن به عنوان یک متغیر و یا تقویت کننده جریان استفاده نمود

Tags:

Related Posts

فهرست