کاربرد ترانزیستور در مدار الکترونیکی

ترانزیستور (transistor)چیست و چه کاربردی در مدارهای الکترونیکی دارد؟

transistor ها یکی از قطعات مهمی هستند که در مدارهای الکتریکی استفاده می شود.قطعات الکترونیکی در طراحی برد بسیار مهم هستند و باعث می شوند تا بردها به وجود بیایند و کار کنند و به این صورت دستگاه های الکترونیکی نیز ساخته می شوند.

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستورها قطعات با سه سری و نیمه رسانا هستند و از سیلیسیم و ژرمانیوم ها تشکیل شده اند.ترا‌نزیستورها دارای سه پایه (سه ترمینال) به نام های بیس ، امیتر و کلکتور  هستند که کدام از این پایه ها نقش خاصی در ساختار این قطعه ها دارند مثلا یکی از این پایه  ها نقش ورودی ،دیگری نقش خروجی و پایه سوم نیز نقش کنترلی دارد.ترا‌نزیستورها جزو قطعات اکتیو (active) هستند که برای کار کردن نیاز به انرژی (ولتاژ) خارجی دارند و در جریان عبوری در مدار نیز دخالت دارند مانند تقویت جریان ، کلید یا همون سوییچ ، تثبیت کننده .

کاربرد ترانزیستور در مدار الکترونیکی

همانطور که در ابتدای مقاله نیز به آن اشاره کردیم از ترانزیستورها هم در مدارهای الکترونیکی آنالوگ و هم در مدارهای الکترونیکی دیجیتال استفاده می شود.که در مدارهای آنالوگ در حالت فعال کار می‌کند و می‌توان از آن ها به عنوان یک تقویت کننده یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و… استفاده کرد و در مدارهای دیجیتال نیز در دو قسمت قطع و اشباع کار می‌کند که می‌توان از این حالت ترانزیستورها در پیاده سازی مدار منطقی، حافظه، سوئیچ کردن و… استفاده کرد.از این قطعات برای طراحی مدار الکترونیکی نیز استفاده می شود.

انواع ترانزیستور ها

• ترانزیستورهای پیوند اثر میدانی ( JFET )
• ترانزیستورهای اثر میدانی( MOSFET)
• ترانزیستورهای اثر میدانی (FET )
• ترانزیستورهای  دوقطبی پیوندی (BJT )

ترانزیستور پیوند اثر میدانی ( JFET )

ترا‌نزیستورهای پیوند اثر میدانی ( JFET )  از یک کانال عبور و از یک گیت تشکیل شده است.در این ترانزیستورها زمانی که یک ولتاژ به پایه گیت اعمال می شود جریانی که عبور می کند از دو پایه سورس (Source) و درین (Drain)کنترل می‌شود و دارای دو مدل نوع n و نوع p می باشد. این ترانزیستورها در دو نوع افزایشی و تخلیه‌ای وجود دارند.این ترانزیستورها دارای سه قسمت فعال و اشباع و ترایود  می باشند.جریان دهی این ترانزیستورها بسیار محدود است و عملا کارایی خاصی ندارند و کم استفاده هستند.

ترانزیستور اثر میدانی( MOSFET)

این ترانزیستورها عملکردی شبیه به ترا‌نزیستورهای JFET دارد با این تفاوت که جریان ورودی گیت در آنها صفر است. دارای دو نوع PMOS و NMOS هستند و از تکنولوژی CMOS در آنها استفاده شده است.این قطعه بسیار پر کاربرد هستند و به راحتی مجتمع می‌شوند و فضای کمتری نیز در مدارها اشغال می‌کنند و توان مصرفی بسیار کمی دارند.چون نقطه کار این ترا‌نزیستورها نسبت به دما حساس است و تغییر می‌کند و در سوئیچینگ بکار می‌‌روند.

ترانزیستور اثر میدانی (FET )

پایه های کنترلی در این ترانزیستورها جریانی را مصرف نمی کند و تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه رسانا ، جریان عبوری از ترانزیستورهای اثر میدانی فت کنترل می شود. ترانزیستورهای فت دارای سه پایه درِین  و سورس  و گیت است . این ترانزیستورهای اثر میدانی فت دارای دو نوع N و P  هستند. در ترانزیستورهای اثر میدانی فت نوع N  زمانی که گیت نسبت به سورس مقدار مثبت داشته باشد جریان از درین به سورس عبور می کند . FET ها  حساس هستند و با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می شوند به همین دلیل نسبت به نویز هم بسیار حساس هستند و در ساخت فرستنده  FM رادیو نیز کاربرد دارند.

ترانزیستور دوقطبی پیوندی (BJT )

در ترا‌نزیستورهای دوقطبی پیوندی با دادن یک جریان به پایه B جریان از دو پایه C و E کنترل می‌شود.این قطعه ممکن است در ناحیه قطع، فعال و یا اشباع کار کنند و این به بایاس این قطعه بستگی دارد.. ترانزیستورهای دوقطبی پیوندی در دو نوع npn و pnp ساخته می‌شوند. این قطعه ها به دلیل سرعت بالا در بعضی مدارها استفاده شود. امروزه بجای استفاده از مقاومت و خازن و… در مدارهای مجتمع از این قطعه استفاده می‌کنند.
transistor دوقطبی پیوندی  PNP
دارای سه لایه نیمه رسانا است که دو لایه خارجی از نوع p و لایه میانی از نوع n می باشد و برای عبور حفره‌ها با جهت جریان یکی از آن استفاده می شود.
transistor دوقطبی پیوندی NPN
دارای سه لایه نیمه رسانا که دو لایه خارجی ز نوع n و لایه میانی از نوع p می باشد.